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Gli ingegneri elettrici creano elettromagneti facendo passare correnti elettriche attraverso oggetti metallici di determinate forme. Usano comunemente pezzi di filo del solenoide come base per i loro magneti. Lo fanno ruotando pezzi di metallo a forma di spirale attorno a un modello cilindrico; la molla comune è un solenoide. Il passaggio di una corrente elettrica attraverso il solenoide provoca un campo magnetico che esercita una forza sugli oggetti ferromagnetici vicini, come pezzi di ferro o acciaio. È possibile determinare l'entità di questa forza inserendo le dimensioni e altre proprietà del magnete in un'equazione relativamente semplice.
Passo 1
Scrivi l'equazione:
Forza = ((N x I) ^ 2 x k x A) / (2 x g ^ 2)
N = numero di spire del solenoide I = la corrente, in ampere (A), che passa attraverso il solenoide A = area della sezione, in metri quadrati, del magnete del solenoide g = la distanza, in metri, tra il magnete e il pezzo di metallo k = 4 x pi x 10 ^ -7 (una costante) ^ = simbolo che significa "elevato al potere di"
Passo 2
Analizza il tuo elettromagnete per determinarne le dimensioni e la quantità di corrente che lo attraverserai. Ad esempio, immagina di avere un magnete con 1.000 giri e un'area della sezione trasversale di 0,5 metri quadrati che opererai con 10 A di corrente a 1,5 metri da un pezzo di metallo. Perciò:
N = 1.000 I = 10 A A = 0,5 metri quadrati g = 1,5 m
Passaggio 3
Collega i numeri nell'equazione per calcolare la forza che agirà sul pezzo di metallo.
Forza = ((1.000 x 10) ^ 2 x 4 x pi x 10 ^ -7 x 0,5) / (2 x 1,5 ^ 2) = 14 Newton (N)