Come fare un solenoide di PVC

Un elettromagnete è un dispositivo semplice che consiste di una lunghezza di filo conduttore avvolto strettamente intorno a sé sotto forma di un'elica cilindrica. L'esecuzione di una corrente elettrica attraverso il filo di un elettromagnete produce un campo magnetico uniforme all'interno del solenoide. Questa proprietà accoppiata con la loro facilità di costruzione rende solenoidi ideale per un gran numero di applicazioni in ingegneria elettromeccanica e fisica sperimentale. Mentre un solenoide non devono avere nulla al suo interno alla funzione, è comune per costruire un elettromagnete intorno ad un cilindro centrale, estraendola come una lunghezza di tubo in PVC per uso come un ancoraggio rigida.

Istruzioni

• Decidere la tensione della batteria deve essere utilizzato. Questa decisione determina i parametri di tutti gli altri componenti del solenoide. Una fonte di alimentazione di tensione più alta produrrà un campo magnetico più potente e un solenoide di prestazioni più elevato. Il costo totale del progetto scalerà con tensione della batteria, tuttavia. Inoltre, una batteria di tensione maggiore richiederà ulteriori precauzioni per evitare dolorose scariche elettriche.

• Procurare la corda flessibile di rame di adeguata lunghezza e diametro. Solenoide prestazioni aumenterà rispetto la lunghezza del filo utilizzato, quindi comprare tanto quanto è possibile, dati i vincoli di bilancio. Maggior parte delle applicazioni di solenoide richiederà almeno 100 piedi di filo per produrre effetti apprezzabili. Casa miglioramento negozi come Lowe e Home Depot hanno bobine di un'ampia varietà di stili di filo che vendono dal piede. Più piccolo del diametro (calibro maggiore) è più conveniente e può essere avvolto più strettamente (solenoide prestazioni proporzionalmente bilance con come strettamente il filo è avvolto), mentre più grandi del diametro (calibro inferiore) tende ad essere più costoso e ingombrante ma in grado di ospitare una maggiore correnti. In generale, si vuole il filo di diametro più piccolo con una corrente nominale (come documentato in accompagnamento foglio di fatto del filo) che supera la corrente che si prevede di disegno. Per determinare la corrente che sarete disegnare, utilizzare la legge di Ohm:

I = V / R

dove I è la corrente, V è la tensione della batteria, e R è la resistenza totale del filo. Il foglio di fatto del filo elencherà resistenza del filo in termine di Ohm per piede. Per calcolare la resistenza totale, moltiplicare la resistenza per piede per la lunghezza totale del filo che si intende utilizzare. Quindi utilizzare la resistenza totale calcolato e la tensione della batteria per calcolare la corrente sarete disegno e acquistare di conseguenza.

• Procurarsi una lunghezza di tubo in PVC. Negozi di bricolage come Lowe e Home depot vendono ancora, tubo in PVC in un'ampia varietà di dimensioni e stili. Per la maggior parte delle applicazioni, una maggiore lunghezza del tubo di piccolo diametro suonerà meglio di una lunghezza più corta del tubo di grande diametro. Assicurarsi che il tubo è almeno fintanto che (L d) / (6,28 r), dove L è la lunghezza del filo, d è il diametro del filo, e r è il raggio del tubo.

• Avvolgere la corda flessibile di rame intorno al tubo di PVC in una configurazione elica ascendente strettamente come è possibile senza avere il filo stesso si sovrappongono. Lasciate abbastanza filo randagio ad entrambe le estremità per raggiungere i due terminali della batteria che si prevede di utilizzare.

• Collegare le due estremità del filo di rame flessibile per i due terminali della batteria. Un campo magnetico costante sarà mantenuto all'interno del tubo di PVC, purché questa connessione viene mantenuta.

Consigli & Avvertenze

• Se si desidera maggiore controllo rispetto all'attuale, è possibile eseguire un'estremità del filo attraverso un interruttore elettrico (disponibile presso RadioShack e negozi simili) prima di collegarlo al morsetto della batteria come descritto nel passaggio 5. Un interruttore più fioco può essere impiegato anche per fornire corrente scalabile (e quindi un campo magnetico scalabile).
• Se si desidera un'amplificazione del campo magnetico, è possibile inserire una verga di ferro lunga all'interno del tubo in PVC.
• Non potenza mai un solenoide da una presa a muro. Il potere di 120VAC di una presa a muro è sufficiente a produrre urti potenzialmente mortali.
• Se si utilizza una batteria di grandi dimensioni (qualsiasi batteria più grande 9V), evitare di toccare il filo direttamente collegata ai terminali della batteria. In questo modo potrebbe produrre uno shock doloroso. Invece, fissare le estremità del filo a clip gator con maniglie in gomma e usare questi per collegare il cavo ai terminali della batteria.
• Se si utilizza una batteria di grandi dimensioni (qualsiasi batteria più grande 9V), è possibile utilizzare la legge di Ohm per assicurarsi che la corrente viene assorbita dalla batteria è minore la raccomandazione corrente massima presenti nel foglio di fatto di batteria. Superiore a questa raccomandazione ha il potenziale di esplosivo corto circuito la batteria.