Sadržaj
Elektromagneti su jednostavni uređaji koji oponašaju ponašanje prirodnih magneta, s jednom bitnom razlikom: sposobnost promjene snage magnetskog polja zbog električno generiranih magnetskih polja. Mijenjanje bilo kojeg od četiri osnovna elementa elektromagneta omogućava vam da postavite jakost polja po potrebi.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Četiri glavna čimbenika koji utječu na jačinu elektromagneta jesu broj petlje, struja, veličina žice i prisutnost željezne jezgre.
Broj petlji
Elektromagnet je napravljen od zavojnice žice omotane oko metalne jezgre - obično željezne - i spojene s baterijom. Dok se električna struja kreće oko petlje zavojnice, ona stvara magnetsko polje poput onog malog bara magneta. Ima sjeverni pol s jedne strane petlje i južni pol s druge strane. Budući da je zavojnica napravljena od jedne neprekidne žice, magnetska polja svake petlje "skupljaju se", stvarajući nešto poput velikog magnetskog stuba. Jedan od načina za povećanje ili smanjenje jakosti magnetskog polja je promjena broja petlji u zavojnici. Što više petlji dodate, polje će postati jače. Što više petlji uklonite, polje će postati slabije.
Metalna jezgra
Metal unutar zavojnice povećava polje koje je stvorio. Promjenom metalne jezgre za drugi metal učinit će se elektromagnet jačim ili slabijim. Željezne jezgre čine vrlo jaka polja. Čelične jezgre čine slabija polja. Neodimijska jezgra čine najjača polja. Klizanje jezgre djelomično iz zavojnice oslabit će polje, jer se manje metala nalazi u njemu.
Struja baterije
Promjena količine struje koja teče kroz elektromagnet promijenit će i polje koje proizvodi. Što je veća struja u zavojnici, jače će magnetsko polje rasti. Suprotno tome, spuštanjem napona akumulatora smanjuje se struja, slabeći polje. Ova činjenica, međutim, ima komplikaciju: kada povećate struju, žice magneta se zagrijavaju i eventualno prže osjetljivu električnu izolaciju bez koje magnet ne može raditi.
Veličina žice
Iako su metalne žice vrlo učinkoviti vodiči električne energije, i dalje imaju određeni otpor protoku struje. Korištenje većih mjerača žice na zavojnici smanjiće taj urođeni otpor. To će povećati struju i samim tim polje. Korištenje manjih mjerača povećaće otpor, smanji struju i oslabi polje. Upotreba različitih vrsta metalnih žica također će utjecati na jakost polja, jer svaki metal ima različitu svojstvenu otpornost na struju.