Forebyggelse af overophedning i elektromagneter:En praktisk vejledning

Af Jason Thompson • Opdateret 24. marts 2022

En elektromagnet er en alsidig enhed, der emulerer en permanent magnets adfærd og giver mulighed for at justere dets magnetfelt efter behov. Ved at vikle en ledende ledning omkring en ferromagnetisk kerne og forsyne den med elektrisk strøm, kan du skabe en magnet, der er så stærk – eller så svag – som du har brug for. Selvom det er ligetil at bygge en derhjemme, kan overophedning blive et alvorligt problem, hvis ledningen udsættes for spænding eller strøm ud over dens kapacitet. Med en gennemtænkt designproces kan du undgå dette problem og sikre en pålidelig, sikker elektromagnet.

Trin 1:Beregn ledningslængde

Bestem spolens diameter (afstanden fra den ene side af spolen til den modsatte side) og gang den med π (3.14). Derefter ganges dette resultat med antallet af omdrejninger i spolen. Produktet giver dig den samlede længde af ledning, der er nødvendig for elektromagneten. Brug de samme enheder (tommer eller centimeter), som du målte diameteren i.

Trin 2:Estimer ledningsmodstand

Se et ledningsmålermodstandsdiagram, og vælg en måler. Slå modstanden op pr. længdeenhed (ohm pr. fod eller meter). Multiplicer denne værdi med ledningslængden beregnet i trin 1 for at finde den samlede modstand af den valgte ledning.

Trin 3:Bestem det aktuelle flow

Divider batterispændingen med den samlede modstand fra trin 2. Kvotienten angiver den strøm, der vil strømme gennem spolen, når den får strøm.

Trin 4:Bekræft ledningsstrømklassificering

Sammenlign den beregnede strøm med den maksimale strømværdi for den valgte måler på et strømværdidiagram. Hvis den forventede strøm overstiger målerens grænse, skal du vælge en ledning med lavere gauge (tykkere) og gentage beregningerne. Fortsæt denne proces, indtil du finder en ledning, der sikkert kan håndtere strømmen uden overophedning.

Værktøjer påkrævet

• Lommeregner
• Tabel for modstandstabel for trådmåler
• Tabel for ledningsmålerstrøm

TL;DR

Flere spoleomdrejninger og højere batterispænding øger den magnetiske styrke, men du skal også vælge en trådmåler, der kan føre den resulterende strøm sikkert for at forhindre overophedning.