Sådan laver du super stærke permanente magneter

Alle mulige måder at lave en permanent magnet på er noteret i Joseph Henry's notesbog, der holdes på Princeton University. Henry, den 18. århundredes amerikanske fysiker, er sammen med Michael Faraday kendt som fader til elektrisk teknologi, så det er ingen overraskelse, at en af de metoder, han beskriver, bruger el. Det viser sig, at hvis du har den rigtige type metalstang og tilstrækkelig elektrisk strøm, kan elektromagnetisk induktion gøre stangen til en stærk permanentmagnet. Hvor stærk? Absolut stærkere end en køleskabmagnet.

Hvad er magnetisme?

Magnetisme og elektricitet er ikke kun beslægtede, de er to sider af samme mønt, og det var fænomenet elektromagnetisk induktans, opdaget uafhængigt af Henry og Faraday, der førte til denne erkendelse. Elektroner har spin, hvilket giver hvert atom et lille magnetfelt. Det er muligt at fremkalde elektronerne inde i visse metaller til at rotere i samme retning, og det giver metalmagnetiske egenskaber. Listen over metaller, der gør dette, er ikke lang, men jern er en af dem, og fordi stål er fremstillet af jern, kan det også magnetiseres.

Måder at lave en magnet

Blandt de metoder, som Henry nævner for at omdanne en almindelig jern- eller stålstang til en magnet, er:

Gnid stangen med et metal, der allerede er magnetiseret.

Rub stangen med to magneter, tegner den nordlige pol på en magnet fra stangens center til den ene ende, mens du trækker den anden magnetens sydpol i modsat retning.

Stangstangen hænger lodret og slå det gentagne gange med en hammer. Magnetiseringseffekten er stærkere, hvis du opvarmer stangen.

Inducer et magnetfelt med en elektrisk strøm.

Slutresultatet af hver metode er at få elektronerne i stangen til at dreje i samme retning. Da elektricitet er lavet af elektroner, er det en god antagelse, at den sidste metode er den mest effektive.

Lav din egen magnet

Du har brug for en stang lavet af stål, jern eller andet materiale, som kan magnetiseres. (Tip: Der er ikke mange andre valg.) En 10 d eller større stålspik er perfekt. Hvis du ikke er sikker på at det er stål, skal du bruge en lille magnet til at teste den. Du har også brug for en fod eller to isolerede kobbertråd og en strømkilde, som f.eks. Et D-cellebatteri eller en lavspændingstransformator, som du kan tilslutte til en stikkontakt. Hvis du vælger en transformer, skal du sørge for, at den har terminaler, som du kan tilslutte ledninger til.

For at magnetisere neglen, pakk tråden rundt om den og danner så mange spoler som muligt. Det er fint at overlappe tråden på toppen af spoler, du allerede har såret. Styrken af det induktive felt - og din magnet - stiger, da du øger antallet af spoler, så vær generøs. Lad ledningernes ender fri og fjern en tommer isolering, så du kan tilslutte dem til strømkilden.

Tilslut ledningerne til strømkilden, og tænd for strømmen. Lad strømmen være i et øjeblik eller så og sluk derefter for det. Test neglen ved at holde den over nogle strygninger. Det skal nu magnetiseres og tiltrække arkiveringen, selvom strømmen er slukket.

Forøgelse af styrken

Du kan øge magnetens styrke ved at øge antallet af spoler. Hvis du for eksempel fordobler antallet af spoler, fordobles du styrken af det induktive felt. Men når du øger ledningslængden for at gøre dette, øger du den elektriske modstand, som sænker strømmen, der strømmer gennem ledningen. Siden strømmen, som er bevægelsen af elektroner, skaber marken, går den induktive kraft ned. Opvej dette aktuelle tab ved at øge spændingen enten ved at ændre indstillingen på transformeren eller ved at bruge et større batteri.

Advarsel

Sørg for at holde spændingen inden for sikre grænser. Du vil ikke elektrolyse dig selv, og du vil heller ikke oprette en magnet, der holder fast i køleskabet.

Sidste artikelHvordan man opbygger en mini-bil til et videnskabsprojekt

Næste artikelSådan fladder du en krøllet magnetisk Sign