Sådan beregnes kraften af ​​en elektromagnet

Ingeniører fremstiller solenoider - elektromagneter - ved at dreje metallængder spiralformet rundt om en cylindrisk skabelon. Du kan bestemme størrelsen af ​​denne kraft ved at sætte magnetens dimensioner og andre egenskaber i en simpelt ligning: F = (n X i) ^{2 X magnetisk konstant X a /(2 X g 2) . At passere en elektrisk strøm gennem solenoiden resulterer i et magnetfelt, der udøver kraft på nærliggende ferromagnetiske genstande, såsom stykker af jern eller stål. Forbindelsen af ​​magnetiske og elektriske kræfter på et ladet element kaldes Lorentz-kraften.}

Beregn kraften ved at skrive ligningen:

F = (nxi) ^{2 x magnetisk konstant xa /(2 xg 2)}

Hvor, F = kraft, i = strøm, g = længde af mellemrummet mellem solenoiden og et stykke metal, a = Område, n = antal omdrejninger i solenoiden og magnetkonstanten = 4 x PI x 10 ^-7.

Analyser din elektromagnet for at bestemme dens dimensioner og mængden af ​​strøm, du vil løbe igennem. For eksempel forestille dig at du har en magnet med 1.000 omdrejninger og et tværsnitsareal på 0,5 neters, som du vil betjene med 10 ampere strøm, 1,5 meter fra et metal. Derfor:

N = 1.000, I = 10, A = 0.5 meter, g = 1.5 m

Indsæt tallene i ligningen for at beregne den kraft, der vil virke på metalstykket.

Force = ((1000 x 10) ^{2 x 4 x pi x 10 -7 x 0,5) /(2 x 1,5 2) = 14 Newtons (N).}