Elektromagneten zijn eenvoudige apparaten die het gedrag van natuurlijke magneten nabootsen, met één belangrijk verschil: het vermogen om hun magnetische veldsterkte te veranderen vanwege hun elektrisch opgewekte magnetische velden. Door een van de vier basiselementen van een elektromagneet te variëren, kun je de veldsterkte naar behoefte instellen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

De vier belangrijkste factoren die van invloed zijn de sterkte van een elektromagneet zijn de lustelling, de stroom, de draadgrootte en de aanwezigheid van een ijzeren kern.

Aantal lussen

Een elektromagneet is gemaakt van een spoel van draad gewikkeld rond een metalen kern - meestal ijzer - en verbonden met een batterij. Terwijl de elektrische stroom rond de lussen van de spoel beweegt, genereert deze een magnetisch veld zoals dat van een kleine staafmagneet. Het heeft een noordpool aan de ene kant van de lus en een zuidpool aan de andere kant. Omdat de spoel uit één doorlopende draad is gemaakt, 'stapelen de magnetische velden van elke lus' iets op dat lijkt op een grote staafmagneet. Een manier om de sterkte van het magnetische veld te vergroten of te verkleinen, is door het aantal lussen in de spoel te wijzigen. Hoe meer lussen u toevoegt, hoe sterker het veld wordt. Hoe meer lussen u verwijdert, hoe zwakker het veld zal worden.

De metalen kern

Het metaal in de spoel vergroot het veld dat hierdoor wordt gecreëerd. Het veranderen van de metalen kern voor een ander metaal zal de elektromagneet sterker of zwakker maken. IJzerkernen zorgen voor zeer sterke velden. Stalen kernen maken zwakkere velden. Neodymiumkernen vormen de sterkste velden. Het gedeeltelijk uit de spoel schuiven van de kern zal het veld verzwakken, omdat er minder metaal in zit.

Batterijstroom

Het wijzigen van de hoeveelheid stroom die door de elektromagneet stroomt, zal ook het veld veranderen het produceert. Hoe groter de stroom in de spoel, hoe sterker het magnetisch veld zal groeien. Omgekeerd verlaagt de batterijspanning de stroom, waardoor het veld verzwakt. Dit feit heeft echter een complicatie: wanneer je de stroom verhoogt, worden de magneetdraden warmer en braad je mogelijk de delicate elektrische isolatie aan zonder welke de magneet niet kan werken.

Draadformaat

Hoewel metaaldraden zeer efficiënte geleiders van elektriciteit zijn, hebben ze nog steeds enige weerstand tegen de stroming. Het gebruik van grotere draadmeters op de spoel zal deze aangeboren weerstand verminderen. Dit zal het huidige en dus het veld vergroten. Het gebruik van kleinere meters zal de weerstand verhogen, de stroom verminderen en het veld verzwakken. Het gebruik van verschillende soorten metaaldraad zal ook de veldsterkte beïnvloeden, omdat elk metaal een andere inherente weerstand tegen stroom heeft.