Bouw een krachtige DC-elektromagneet:80× sterker dan klaslokaalmodellen

Door Sue Stepp
Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Het maken van een elektromagneet is eenvoudig en goedkoop. Op scholen demonstreren leraren vaak de basisprincipes met een simpele draadspiraal, een spijker en een batterij. Met een paar aanpassingen kun je een gelijkstroomelektromagneet construeren die grofweg tachtig keer sterker is dan het prototype voor in het klaslokaal:snel, kosteneffectief en betrouwbaar.

Materialen

  • Stalen spike van 8 inch
  • Spoel van 14-gauge koperdraad (gecoat)
  • 6-volt lantaarnbatterij
  • Stalen testobjecten (paperclips, veiligheidsspelden, etc.)

Bouwstappen

1. Rol de draad op

Plaats een vinger op de draad, ongeveer 20 centimeter van het uiteinde. Begin met het wikkelen van de draad rond de bovenkant van de stalen pin, waarbij u de draad soepel blijft houden en zelfs naar de basis afbuigt. Voor een sterker veld wikkelt u drie volledige lagen:naar beneden, omhoog over de eerste laag en weer naar beneden, waarbij u onderaan een staart van 20 inch achterlaat.

2. Sluit aan op stroom

Sluit het bovenste uiteinde van de spoel aan op de negatieve pool van de batterij en het onderste uiteinde op de positieve pool. Zorg voor strakke, veilige contacten om de stroomstroom te maximaliseren.

3. Test de magneet

Activeer het circuit en probeer verschillende stalen voorwerpen op te tillen om de kracht te meten. Wanneer u de spoel niet gebruikt, koppelt u deze los van de accu om onnodig stroomverbruik te voorkomen.

Verbeteringen

• Gebruik een batterij met een hogere spanning of voeg een serie batterijen toe om de magnetische kracht te vergroten, maar houd de draadtemperatuur in de gaten; dunne draad kan oververhitten.
• Voeg een aan/uit-schakelaar toe tussen de spoel en de batterij voor een snelle bediening. Sluit de 20-inch kabel van de spoel aan op één schakelaaraansluiting en laat een 5-inch draad van de andere aansluiting naar de negatieve pool van de accu lopen.

Veiligheidsopmerking

Deze elektromagneet kan stalen voorwerpen met een gewicht tot vijf kilo optillen. Ga er voorzichtig mee om, vooral bij het manipuleren van zwaardere voorwerpen, om letsel of schade te voorkomen.

Door deze richtlijnen te volgen, bouwt u een robuuste, betrouwbare elektromagneet die geschikt is voor experimenten, demonstraties en praktische toepassingen.