science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe maak je Super sterke permanente magneten

Alle mogelijke manieren om een ​​permanente magneet te maken, staan ​​vermeld in het notitieblok van Joseph Henry, dat wordt bewaard op de universiteit van Princeton. Henry, de 18e eeuwse Amerikaanse fysicus, is - samen met Michael Faraday - bekend als de vader van elektrische technologie, dus het is geen verrassing dat een van de methoden die hij beschrijft elektriciteit gebruikt. Het blijkt dat als u het juiste type metalen staaf en voldoende elektrisch vermogen heeft, elektromagnetische inductie de staaf in een sterke permanente magneet kan veranderen. Hoe sterk? Zeker sterker dan een koelkastmagneet.

Wat is magnetisme?

Magnetisme en elektriciteit zijn niet alleen gerelateerd, het zijn twee kanten van dezelfde medaille, en het fenomeen elektromagnetische inductantie, ontdekt onafhankelijk door Henry en Faraday, dat leidde tot deze realisatie. Elektronen hebben spin, waardoor elk atoom een ​​klein magnetisch veld krijgt. Het is mogelijk om de elektronen in bepaalde metalen in dezelfde richting te laten draaien, en dat geeft de magnetische eigenschappen van het metaal. De lijst met metalen die dit doen, is niet lang, maar ijzer is daar een van en omdat staal is gemaakt van ijzer, kan het ook worden gemagnetiseerd.

Manieren om een ​​magneet te maken

Onder de methoden die Henry noemt voor het draaien van een gewoon ijzeren of stalen staaf in een magneet zijn:

  • Wrijf de staaf met een stuk metaal dat al gemagnetiseerd is.

  • Wrijf de staaf met twee magneten, trek de noordpool van een magneet van het midden van de staaf naar het ene uiteinde terwijl je de zuidpool van de andere magneet in de tegenovergestelde richting tekent.

  • Hang de balk verticaal en druk er herhaaldelijk op met een hamer. Het magnetiserende effect is sterker als je de staaf verwarmt.

  • Een magnetisch veld induceren met een elektrische stroom.

    Het eindresultaat van elke methode is om de elektronen in de staaf te laten draaien in dezelfde richting. Omdat elektriciteit is gemaakt van elektronen, is het een goede veronderstelling dat de laatste methode het meest efficiënt is.

    Je eigen magneet maken

    Je hebt een staaf nodig van staal, ijzer of een ander materiaal dat kan worden gemagnetiseerd. (Hint: Er zijn niet veel andere keuzes.) Een 10d of grotere stalen nagel is perfect. Als je niet zeker weet of het staal is, gebruik dan een kleine magneet om het te testen. U hebt ook een voet of twee geïsoleerde koperdraad en een voedingsbron nodig, zoals een D-cel batterij of een laagspanningstransformator die u op een stopcontact kunt aansluiten. Als u voor een transformator kiest, moet u ervoor zorgen dat deze is voorzien van aansluitingen waarop u draden kunt aansluiten.

    Om de spijker magnetisch te maken, wikkelt u de draad eromheen en vormt u zo veel mogelijk spoelen. Het is prima om de draad op de opgerolde spiralen te overlappen. De sterkte van het inductieve veld - en je magneet - neemt toe naarmate je het aantal spoelen verhoogt, dus wees genereus. Laat de uiteinden van de draden vrij en haal een centimeter isolatie weg, zodat u ze op de stroombron kunt aansluiten.

    Sluit de draden aan op de voedingsbron en zet de stroom aan. Laat de stroom ongeveer een minuut ingeschakeld staan ​​en zet hem dan uit. Test de spijker door hem over ijzervijlsel te houden. Het moet nu worden gemagnetiseerd en de archieven aantrekken, zelfs wanneer de stroom is uitgeschakeld.

    De sterkte vergroten

    U kunt de sterkte van de magneet verhogen door het aantal spoelen te vergroten. Als u bijvoorbeeld het aantal spoelen verdubbelt, verdubbelt u de sterkte van het inductieve veld. Wanneer u echter de draadlengte vergroot om dit te doen, verhoogt u de elektrische weerstand, waardoor de hoeveelheid stroom die door de draad stroomt wordt verlaagd. Omdat stroom, de beweging van elektronen, het veld creëert, daalt de inductieve kracht. Dit huidige verlies compenseren door de spanning te verhogen, door de instelling op de transformator te wijzigen of door een grotere batterij te gebruiken.

    Waarschuwing

    Zorg ervoor dat de spanning binnen veilige limieten blijft. Je wilt jezelf niet elektrocuteren, en je wilt ook geen magneet maken die permanent aan de koelkast blijft hangen.

    • Meer >

    Meer >

    Hoofdlijnen

    1. G1-fase: wat gebeurt er tijdens deze fase van de celcyclus?
    2. Waarom lopen mensen meestal in dezelfde richting?
    3. Wat zijn schadelijke genen?
    4. Waarom zingen mensen onder de douche?
    5. Zijn dieren nog in ontwikkeling?
    6. Vergelijk en vergelijk DNA en RNA
    7. De verschillen tussen Mendelian & Polygenic Traits
    8. Het verschil tussen kwalitatieve en kwantitatieve eigenschappen in de genetica
    9. Enzymactiviteit in appels

    Wetenschap