แม่เหล็กไฟฟ้าแบบโฮมเมด วิธีทำแม่เหล็กแรงสูงด้วยมือของคุณเองที่บ้าน? แม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร
ไม่ว่าทำไมคนเราถึงต้องการแม่เหล็ก แต่ก็สามารถทำที่บ้านได้อย่างง่ายดาย เมื่อคุณมีของดังกล่าวอยู่ในมือ คุณไม่เพียงแต่จะสนุกไปกับมันได้ด้วยการยกเหล็กชิ้นเล็กๆ ต่างๆ ขึ้นจากโต๊ะ แต่ยังหามันเจอด้วย แอปพลิเคชั่นที่มีประโยชน์เช่น เจอเข็มหล่นบนพรม ในบทความนี้คุณจะได้เรียนรู้ว่าการทำแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยมือของคุณเองที่บ้านนั้นง่ายเพียงใด
ฟิสิกส์นิดหน่อย
อย่างที่เราจำได้ (หรือจำไม่ได้) จากบทเรียนฟิสิกส์เพื่อที่จะเปลี่ยนแปลง กระแสไฟฟ้าคุณต้องสร้างการเหนี่ยวนำเข้าไปในสนามแม่เหล็ก ตัวเหนี่ยวนำถูกสร้างขึ้นโดยใช้ขดลวดธรรมดา ซึ่งภายในสนามแม่เหล็กนี้เกิดขึ้น และถูกส่งไปยังแกนเหล็กรอบๆ ที่ขดลวดพันอยู่
ดังนั้น ปลายด้านหนึ่งของแกนกลางจะปล่อยสนามที่มีเครื่องหมายลบ และปลายด้านตรงข้ามจะปล่อยสนามที่มีเครื่องหมายบวก ขึ้นอยู่กับขั้ว แต่ความสามารถในการมองเห็นทางแม่เหล็กจะไม่ได้รับผลกระทบใดๆ จากขั้วไฟฟ้า ดังนั้นเมื่อคุณเรียนวิชาฟิสิกส์เสร็จแล้ว คุณสามารถเริ่มดำเนินการอย่างเด็ดขาดเพื่อสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าง่ายๆ ด้วยมือของคุณเอง
วัสดุสำหรับทำแม่เหล็กที่ง่ายที่สุด
ก่อนอื่น เราต้องการตัวเหนี่ยวนำที่มีลวดทองแดงพันรอบแกน นี่อาจเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าธรรมดาจากแหล่งจ่ายไฟใดก็ได้ วิธีที่ดีเยี่ยมในการสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าคือการพันแม่เหล็กไฟฟ้าไว้รอบๆ หลอดภาพของจอภาพหรือโทรทัศน์รุ่นเก่าที่แคบ เกลียวตัวนำในหม้อแปลงได้รับการปกป้องโดยฉนวนซึ่งประกอบด้วยชั้นวานิชพิเศษที่แทบจะมองไม่เห็นซึ่งป้องกันการผ่านของกระแสไฟฟ้าซึ่งเป็นสิ่งที่เราต้องการ นอกจากตัวนำที่ระบุแล้ว ในการสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยมือของคุณเอง คุณต้องเตรียม:
- แบตเตอรี่ปกติหนึ่งโวลต์ครึ่ง
- สก๊อตเทปหรือเทป
- มีดคม.
- เล็บนับร้อย
ขั้นตอนการทำแม่เหล็กแบบง่ายๆ
เราเริ่มต้นด้วยการถอดสายไฟออกจากหม้อแปลง ตามกฎแล้วตรงกลางจะอยู่ภายในโครงเหล็ก หลังจากถอดฉนวนพื้นผิวบนคอยล์ออกแล้ว คุณสามารถคลายลวดได้โดยลากระหว่างเฟรมและคอยล์ เนื่องจากเราไม่ต้องการลวดจำนวนมาก วิธีนี้จึงเป็นวิธีที่ยอมรับได้มากที่สุด เมื่อเราปล่อยออกมา ปริมาณที่เพียงพอสายไฟ ให้ปฏิบัติดังนี้:
- เราพันลวดที่ถอดออกจากขดลวดหม้อแปลงไปรอบ ๆ ตะปูซึ่งจะทำหน้าที่เป็นแกนเหล็กสำหรับแม่เหล็กไฟฟ้าของเรา ขอแนะนำให้เลี้ยวบ่อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยกดให้แน่นเข้าหากัน อย่าลืมทิ้งปลายลวดด้านยาวไว้ตอนเลี้ยวครั้งแรก ซึ่งแม่เหล็กไฟฟ้าของเราจะถูกส่งไปยังขั้วหนึ่งของแบตเตอรี่
- เมื่อเราไปถึงปลายอีกด้านของตะปู เราก็จะทิ้งตัวนำยาวไว้สำหรับจ่ายไฟด้วย เราตัดลวดส่วนเกินออกด้วยมีด เพื่อป้องกันไม่ให้เกลียวที่เราพันหลุดออก คุณสามารถพันเกลียวด้วยเทปหรือเทปก็ได้
- เราลอกปลายลวดทั้งสองข้างที่มาจากตะปูที่พันออกจากน้ำยาวานิชที่เป็นฉนวนด้วยมีด
- เราเอนปลายด้านหนึ่งของตัวนำที่ปอกไว้กับขั้วบวกของแบตเตอรี่แล้วยึดให้แน่นด้วยเทปหรือเทปเพื่อให้หน้าสัมผัสได้รับการดูแลอย่างดี
- เราหมุนปลายอีกด้านหนึ่งไปที่ลบด้วยวิธีเดียวกัน
แม่เหล็กไฟฟ้าพร้อมใช้งานแล้ว โดยการโปรยคลิปโลหะหรือตะปูบนโต๊ะ คุณสามารถตรวจสอบการทำงานของมันได้
จะทำให้แม่เหล็กมีพลังมากขึ้นได้อย่างไร?
จะสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กที่ทรงพลังยิ่งขึ้นด้วยมือของคุณเองได้อย่างไร? ความแรงของสนามแม่เหล็กได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัย และปัจจัยที่สำคัญที่สุดคือกระแสไฟฟ้าของแบตเตอรี่ที่เราใช้ ตัวอย่างเช่น การสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าจากแบตเตอรี่สี่เหลี่ยมจัตุรัส 4.5 โวลต์ เราจะเพิ่มความแรงของคุณสมบัติแม่เหล็กเป็นสามเท่า เม็ดมะยม 9 โวลต์จะให้เอฟเฟกต์ที่ทรงพลังยิ่งขึ้น
แต่อย่าลืมว่ายิ่งกระแสไฟฟ้าแรงเท่าไรก็ยิ่งต้องมีการหมุนมากขึ้นเท่านั้น เนื่องจากความต้านทานที่มีจำนวนรอบน้อยจะแรงเกินไปซึ่งจะนำไปสู่ความร้อนสูงของตัวนำ หากได้รับความร้อนมากเกินไป สารเคลือบเงาฉนวนอาจเริ่มละลาย และการหมุนจะเริ่มลัดวงจรซึ่งกันและกันหรือกับแกนเหล็ก ทั้งสองอย่างจะนำไปสู่การลัดวงจรไม่ช้าก็เร็ว
นอกจากนี้ ความแรงของสนามแม่เหล็กยังขึ้นอยู่กับจำนวนรอบรอบแกนแม่เหล็กด้วย ยิ่งมีมาก สนามเหนี่ยวนำก็จะยิ่งแรงขึ้น และแม่เหล็กก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นด้วย
ทำให้มีแม่เหล็กที่ทรงพลังมากขึ้น
มาลองทำแม่เหล็กไฟฟ้าขนาด 12 โวลต์ด้วยมือของเราเองกันดีกว่า จะใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟ AC 12 โวลต์หรือแบตเตอรี่รถยนต์ 12 โวลต์ เพื่อที่จะทำให้มันเราจะต้องเป็นอย่างมาก มากกว่าตัวนำทองแดง ดังนั้น ขั้นแรกคุณควรถอดขดลวดภายในด้วยลวดทองแดงออกจากหม้อแปลงที่เตรียมไว้ เครื่องบดเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการสกัดมัน
สิ่งที่เราต้องการสำหรับการผลิต:
- เกือกม้าเหล็กจากแม่กุญแจขนาดใหญ่ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นแกนหลักของเรา ในกรณีนี้ จะทำให้ชิ้นส่วนของเหล็กกลายเป็นแม่เหล็กที่ปลายทั้งสองข้างได้ ซึ่งจะช่วยเพิ่มความสามารถในการยกของแม่เหล็กได้อีก
- ขดด้วยลวดทองแดงในฉนวนเคลือบเงา
- เทปฉนวน
- แหล่งจ่ายไฟ 12 โวลต์หรือแบตเตอรี่รถยนต์ที่ไม่จำเป็น
ขั้นตอนการทำแม่เหล็กขนาด 12 โวลต์อันทรงพลัง
แน่นอนว่าหมุดเหล็กขนาดใหญ่อื่นๆ ก็สามารถใช้เป็นแกนได้ แต่เกือกม้าจากปราสาทเก่าก็ใช้ได้ดี ส่วนโค้งของมันจะทำหน้าที่เป็นที่จับถ้าเราเริ่มยกน้ำหนักที่น่าประทับใจ ดังนั้นในกรณีนี้กระบวนการสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยมือของคุณเองมีดังนี้:
- เราพันสายไฟจากหม้อแปลงรอบเกือกม้าอันใดอันหนึ่ง เราวางคอยล์ให้แน่นที่สุด ส่วนโค้งของเกือกม้าจะเข้าไปรบกวนเล็กน้อยแต่ก็ไม่เป็นไร เมื่อความยาวของด้านข้างของเกือกม้าสิ้นสุดลงเราจะวางเทิร์นในทิศทางตรงกันข้ามที่ด้านบนของเทิร์นแรก เราสร้างทั้งหมด 500 รอบ
- เมื่อม้วนเกือกม้าครึ่งหนึ่งพร้อมแล้ว ให้พันด้วยเทปพันสายไฟหนึ่งชั้น ปลายสายไฟเดิมซึ่งมีไว้สำหรับการชาร์จจากแหล่งจ่ายกระแสไฟจะถูกนำออกไปที่ส่วนบนของที่จับในอนาคต เราพันคอยล์ของเราไว้บนเกือกม้าด้วยเทปไฟฟ้าอีกชั้นหนึ่ง เราหมุนปลายอีกด้านของตัวนำไปที่แกนโค้งของด้ามจับและทำขดลวดอีกอันที่อีกด้านหนึ่ง
- เราพันลวดที่ด้านตรงข้ามของเกือกม้า เราทำทุกอย่างเหมือนกับในกรณีของด้านแรก เมื่อวางครบ 500 รอบแล้ว เรายังถอดปลายสายไฟออกจากแหล่งพลังงานด้วย สำหรับผู้ที่ไม่เข้าใจขั้นตอนก็แสดงไว้ในวิดีโอนี้อย่างชัดเจน
ขั้นตอนสุดท้ายของการทำแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยมือของคุณเองคือการชาร์จใหม่สู่แหล่งพลังงาน หากเป็นแบตเตอรี่เราจะขยายปลายของตัวนำแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถอดออกโดยใช้สายไฟเพิ่มเติมซึ่งเราเชื่อมต่อกับขั้วแบตเตอรี่ หากนี่คือแหล่งจ่ายไฟ ให้ตัดปลั๊กที่ส่งไปยังผู้ใช้บริการ ดึงสายไฟออกแล้วขันสกรูสายไฟจากแม่เหล็กไฟฟ้าเข้ากับแต่ละอัน ฉนวนด้วยเทปไฟฟ้า เราเสียบปลั๊กไฟเข้ากับเต้ารับ ยินดีด้วย. คุณได้สร้างแม่เหล็กไฟฟ้าขนาด 12 โวลต์ที่ทรงพลังด้วยมือของคุณเองซึ่งสามารถยกน้ำหนักได้มากกว่า 5 กิโลกรัม
บางครั้งคำถามง่ายๆ เช่น วิธีรวบรวมคลิปหนีบกระดาษที่กระจัดกระจาย หรือยิ่งกว่านั้นคือค้นหา ขี้กบโลหะตกพรมกลายเป็นปัญหา และการแก้ปัญหาก็ไม่ใช่เรื่องยากเลย ในการทำเช่นนี้คุณต้องสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยมือของคุณเอง คำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการทำเช่นนี้จะแสดงอยู่ในวิดีโอสอน
วิดีโอการฝึกอบรม "แม่เหล็กไฟฟ้าที่ต้องทำด้วยตัวเอง (คำแนะนำ)"
เล็กๆ น้อยๆ จากฟิสิกส์ของโรงเรียน
นี่คือการสอนจากโรงเรียน วัตถุที่สามารถ "ทำให้เป็นแม่เหล็ก" ได้มีสองประเภท - แม่เหล็กแข็งและแม่เหล็กอ่อน ความแตกต่างระหว่างพวกเขาไม่ได้อยู่ในความหนาแน่น แต่เป็นความสามารถของคนหลังที่จะสูญเสียคุณสมบัติอย่างรวดเร็ว หากคุณถูวัตถุที่เป็นเหล็กหรือเคลื่อนย้ายมันไปบนแม่เหล็กอันแรงกล้า มันจะ "เรียนรู้" เพื่อดึงดูดวัตถุขนาดเล็ก และถ้าคุณถูกรรไกรครึ่งหนึ่งอย่างรวดเร็ว พวกมันก็จะ "หยิบ" เข็มขึ้นมาได้อย่างง่ายดาย
กระแสไฟฟ้าที่ไหลในเส้นลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กรอบๆ เส้นลวด ในการที่จะรวมมันไว้ในแม่เหล็กไฟฟ้า คุณจะต้องพันลวดรอบขดลวด สนามแม่เหล็กของลวดพันที่ผ่านขดลวดจะทำให้สนามแม่เหล็กแรงในนั้นแข็งแกร่งขึ้น
วิธีทำแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยมือของคุณเอง?
ในการสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างง่าย คุณจะต้องเตรียม:
- ลวดทองแดง
- ตะปูหรือสลักเกลียวพร้อมน็อต
- คลิปหนีบกระดาษหรือเครื่องซักผ้าพลาสติกสองตัว
- เทปเครื่องเขียนหรือเทปไฟฟ้าทุกสี
ขั้นตอนที่หนึ่ง:
- ตอกตะปูแล้วพันลวดทองแดงไว้รอบ ๆ
- ปอกปลายลวด
ขั้นตอนที่สอง:
- หยิบกระดาษแข็งแผ่นหนึ่งแล้วตัดสี่เหลี่ยมออกมา
- แบ่งสี่เหลี่ยมออกเป็นสองส่วน
- ตัดและพับเล็กน้อย
ขั้นตอนที่สาม:
- ทำรูในครึ่งกระดาษแข็ง
- ใส่คลิปหนีบกระดาษควรมีการสัมผัสกันระหว่างคลิปเมื่อคุณบีบกระดาษแข็ง
ขั้นตอนที่สี่:
- เชื่อมต่อปลายสายไฟที่ปอกและบิดเข้ากับคลิปหนีบกระดาษ
- ยึดคลิปไว้กับกระดาษแข็ง
- ป้องกันปลายของที่หนีบด้วยเทปด้านหนึ่ง
ขั้นตอนที่ห้า:
- เชื่อมต่อคลิปจระเข้หนึ่งอันเข้ากับขั้วแบตเตอรี่
- เชื่อมต่อแคลมป์อีกอันเข้ากับลวดพันรอบเล็บ
- เชื่อมต่อปลายที่สองของลวดที่มาจากเล็บด้วยคลิปจระเข้เข้ากับแบตเตอรี่
- พับกระดาษแข็งมันจะทำหน้าที่เหมือนสวิตช์
- เล็บจะ "ทำงาน" เหมือนแม่เหล็กไฟฟ้า: ผลลัพธ์ที่ได้คือเครือข่ายไฟฟ้าแบบเปิด
เรามาตรวจสอบการทำงานของวงจรแม่เหล็กไฟฟ้าที่ประกอบกัน วางโครงสร้างไว้บนโต๊ะแล้วกระจายคลิปหนีบกระดาษสองสามอันใกล้กับเล็บ มาเชื่อมต่อกระดาษแข็งครึ่งหนึ่งเข้าด้วยกันแล้วปิดวงจร: คลิปหนีบกระดาษภายใต้อิทธิพลของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าจะ "ยืด" ไปทางเล็บโดยมีลวดพันอยู่รอบ ๆ
มันได้ผล! คุณลองจินตนาการดูว่าด้วยความช่วยเหลือของสิ่งนี้ได้อย่างไร กลไกง่ายๆคุณสามารถทำงานน่าเบื่อกับสิ่งของที่เป็นโลหะขนาดเล็กได้อย่างง่ายดาย! และหากปรับปรุงสิ่งประดิษฐ์นั้นก็จะสามารถ “ทำงาน” ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น
อย่างไรก็ตาม สามารถตรวจสอบความแรงของแม่เหล็กไฟฟ้าได้โดยใช้เครื่องมือพิเศษที่เรียกว่าแมกนีโตมิเตอร์
นอกจากเหล็กแล้ว โลหะผสมหลายชนิดยังใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับแม่เหล็กไฟฟ้าอีกด้วย แม่เหล็กที่ "แข็งแกร่งที่สุด" ทำขึ้นโดยการผสมเหล็ก โบรอน และนีโอไดเมียม หากต้องการ "หัก" แม่เหล็กขนาดเล็กหลายอันที่ทำจากโลหะผสมนี้ จะต้องใช้แรงมากถึง 150 กก. แต่นี่คือการผลิตภาคอุตสาหกรรม
ในระหว่างนี้ ลองสร้างตัวเองเป็นผู้ช่วยในการค้นหาและถือสิ่งของเล็กๆ น้อยๆ ในสำนักงานหรือเศษงานในเวิร์คช็อปที่บ้านด้วยมือของคุณเอง ตัวเลือกสำหรับแม่เหล็กไฟฟ้าอาจแตกต่างกันมาก
ประดิษฐ์ คิดค้น ลอง!
เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นลวด มันจะสร้างสนามแม่เหล็กรอบๆ เพื่อเสริมความแข็งแกร่ง คุณสามารถม้วนลวดหรือพันรอบสิ่งที่ทำจากเหล็กหรือเหล็ก หรือเพิ่มจำนวนรอบหรือเพิ่มการไหลของไฟฟ้า - หรือคุณจะทำทั้งสามอย่างก็ได้ วันนี้เราจะทำการทดลองที่น่าสนใจและสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าจริง
ในการประกอบแม่เหล็กไฟฟ้าคุณจะต้องมี
แบตเตอรี่ซีใหม่
ลวดเส้นเล็กประมาณ 1 ม. หุ้มด้วยฉนวนพลาสติก
สกรูเหล็กขนาดใหญ่หนายาวประมาณ 8 ซม
คีมตัดหรือกรรไกรเก่า
เทปพันท่อ (ไม่จำเป็น)
คลิปหนีบกระดาษโลหะ
การประกอบแม่เหล็กไฟฟ้า
1. ปอกฉนวนออกจากปลายสายไฟเพื่อให้มีสายไฟเพียงพอที่จะต่อเข้ากับขั้วแบตเตอรี่
2. ถอยกลับไปประมาณ 10 ซม. แล้วเริ่มพันลวดรอบสกรูแล้วหมุนให้แน่นประมาณ 20 รอบและชิดกัน เริ่มจากปลายด้านหนึ่งแล้วเคลื่อนไปทางตรงข้าม
3. หากต้องการคุณสามารถยึดขดลวดให้เข้าที่ด้วยเทปพันสายไฟ
4. พันลวดรอบสกรูต่อแถวก่อนหน้า โดยวนกลับไปจนสุดจุดที่คุณเริ่มต้น
5. ดูจำนวนคลิปหนีบกระดาษที่ปลายสกรูก่อนและหลังติดปลายสายไฟที่ปอกไว้เข้ากับแบตเตอรี่
พยายามเชื่อมต่อแบตเตอรี่ครั้งละห้าหรือหกวินาทีเท่านั้น ไม่เช่นนั้นแบตเตอรี่จะหมดอย่างรวดเร็ว หากต้องการสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีกำลังแรงยิ่งขึ้น คุณสามารถใช้แบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์ได้
คุณรู้หรือไม่?
เหล็กบริสุทธิ์จะสูญเสียคุณสมบัติทางแม่เหล็กเมื่อถอดออกจากแบตเตอรี่ แต่เหล็กยังคงเป็นแม่เหล็กอยู่ สกรูอาจจะยังคงเป็นแม่เหล็กอ่อนหลังจากสิ้นสุดการทดลอง
คุณสามารถสำรวจการทดลองที่น่าสนใจและน่าสนใจเพิ่มเติมได้ในหน้าอื่นๆ ของหัวข้อนี้ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถสร้าง สร้าง เติบโตได้
นอกเหนือจากแม่เหล็กถาวรแล้ว ตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 ผู้คนเริ่มใช้แม่เหล็กแบบแปรผันในเทคโนโลยีและชีวิตประจำวันอย่างแข็งขัน ซึ่งการทำงานสามารถควบคุมได้โดยแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้า ตามโครงสร้างแล้ว แม่เหล็กไฟฟ้าอย่างง่ายคือขดลวดที่ทำจากวัสดุฉนวนไฟฟ้าโดยมีลวดพันอยู่ หากคุณมีชุดวัสดุและเครื่องมือขั้นต่ำ การสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยตัวเองไม่ใช่เรื่องยาก เราจะบอกวิธีดำเนินการในบทความนี้
เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำ สนามแม่เหล็กจะปรากฏขึ้นรอบเส้นลวด เมื่อกระแสไฟฟ้าดับ สนามแม่เหล็กก็จะหายไป เพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางแม่เหล็ก สามารถใส่แกนเหล็กเข้าไปในศูนย์กลางของขดลวดหรือสามารถเพิ่มกระแสได้
การใช้แม่เหล็กไฟฟ้าในชีวิตประจำวัน
แม่เหล็กไฟฟ้าสามารถใช้เพื่อแก้ปัญหาหลายประการ:
- สำหรับรวบรวมและถอดตะไบเหล็กหรือตัวยึดเหล็กขนาดเล็ก
- ในกระบวนการทำเกมและของเล่นต่างๆร่วมกับเด็กๆ
- สำหรับไขควงและดอกสว่านไฟฟ้าซึ่งช่วยให้คุณสามารถดึงดูดสกรูและอำนวยความสะดวกในกระบวนการขันสกรู
- เพื่อทำการทดลองต่างๆ เกี่ยวกับแม่เหล็กไฟฟ้า
การทำแม่เหล็กไฟฟ้าแบบง่ายๆ
แม่เหล็กไฟฟ้าที่ง่ายที่สุดซึ่งค่อนข้างเหมาะสำหรับการแก้ปัญหาในครัวเรือนเชิงปฏิบัติขนาดเล็กสามารถทำได้ด้วยมือของคุณเองโดยไม่ต้องใช้ขดลวด
สำหรับงาน ให้เตรียมวัสดุดังต่อไปนี้:
- แท่งเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5-8 มิลลิเมตรหรือ 100 ตะปู
- ลวดทองแดงในฉนวนวานิชที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1-0.3 มิลลิเมตร
- ชิ้นละ 20 เซนติเมตร จำนวน 2 ชิ้น ลวดทองแดงในฉนวนพีวีซี
- เทปฉนวน
- แหล่งพลังงานไฟฟ้า (แบตเตอรี่ ตัวเก็บประจุ ฯลฯ)
จากเครื่องมือ ให้เตรียมกรรไกรหรือคัตเตอร์ตัดลวด (คัตเตอร์ด้านข้าง) สำหรับตัดสายไฟ คีม และไฟแช็ก
ขั้นตอนแรกคือการพันสายไฟ พันลวดเส้นเล็กหลายร้อยรอบเข้ากับแกนเหล็ก (ตะปู) โดยตรง การดำเนินการตามกระบวนการนี้ด้วยตนเองใช้เวลานานพอสมควร ใช้อุปกรณ์ม้วนธรรมดา ยึดตะปูเข้ากับหัวจับของไขควงหรือสว่านไฟฟ้า เปิดเครื่องมือแล้วหมุนลวดตามทิศทาง พันชิ้นส่วนของลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าไว้ที่ปลายลวดพันและหุ้มฉนวนบริเวณจุดสัมผัสด้วยเทปฉนวน
เมื่อใช้งานแม่เหล็กสิ่งที่เหลืออยู่คือเชื่อมต่อปลายสายไฟที่ว่างเข้ากับขั้วของแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า การกระจายขั้วการเชื่อมต่อไม่ส่งผลต่อการทำงานของอุปกรณ์
การใช้สวิตช์
เพื่อความสะดวกในการใช้งาน เราขอแนะนำให้ปรับปรุงไดอะแกรมผลลัพธ์เล็กน้อย ควรเพิ่มองค์ประกอบอีกสองรายการในรายการด้านบน สายแรกคือสายที่สามในฉนวนพีวีซี อย่างที่สองคือสวิตช์ประเภทใดก็ได้ (คีย์บอร์ด ปุ่มกด ฯลฯ)
ดังนั้นแผนภาพการเชื่อมต่อแม่เหล็กไฟฟ้าจะมีลักษณะดังนี้:
- สายแรกเชื่อมต่อหน้าสัมผัสหนึ่งของแบตเตอรี่เข้ากับหน้าสัมผัสของสวิตช์
- สายที่สองเชื่อมต่อหน้าสัมผัสที่สองของสวิตช์กับหนึ่งในหน้าสัมผัสของสายแม่เหล็กไฟฟ้า
สายที่สามทำให้วงจรสมบูรณ์โดยเชื่อมต่อหน้าสัมผัสที่สองของแม่เหล็กไฟฟ้าเข้ากับหน้าสัมผัสที่เหลือของแบตเตอรี่
การใช้สวิตช์การเปิดและปิดแม่เหล็กไฟฟ้าจะสะดวกกว่ามาก
แม่เหล็กไฟฟ้าแบบคอยล์
แม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อนมากขึ้นนั้นถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของขดลวดของวัสดุฉนวนไฟฟ้า - กระดาษแข็ง, ไม้, พลาสติก หากคุณไม่มีองค์ประกอบดังกล่าว คุณสามารถสร้างมันขึ้นมาเองได้ง่ายๆ นำท่อเล็ก ๆ จากวัสดุที่ระบุแล้วทากาวแหวนรองสองสามอันโดยมีรูที่ปลาย จะดีกว่าถ้าแหวนรองอยู่ห่างจากปลายขดลวดเล็กน้อย
เป็นอุปกรณ์ที่เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านจะทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก
แม่เหล็กไฟฟ้ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ยา ชีวิตประจำวัน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นส่วนประกอบของมอเตอร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า รีเลย์ ลำโพงเสียง อุปกรณ์แยกแม่เหล็ก รถเครนฯลฯ
เรื่องราว
ในปี ค.ศ. 1820 เออร์สเตดค้นพบว่ากระแสไฟฟ้าสร้างสนามแม่เหล็ก จากนั้นในปี พ.ศ. 2367 วิลเลียม สเตอร์เจียน ได้สร้างแม่เหล็กไฟฟ้าตัวแรกขึ้น มันเป็นเหล็กชิ้นหนึ่งที่ดัดเป็นรูปเกือกม้าและมีลวดทองแดงพันไว้ 18 รอบ เมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟฟ้า การออกแบบนี้เริ่มดึงดูดวัตถุที่เป็นเหล็ก ยิ่งกว่านั้นสังเกตว่าแม้แม่เหล็กไฟฟ้านี้จะมีน้ำหนักประมาณ 200 กรัม แต่ก็สามารถดึงดูดวัตถุได้มากถึง 4 กิโลกรัม!
หลักการทำงาน
เมื่อกระแสไหลผ่านตัวนำ จะมีการสร้างสนามแม่เหล็กรอบๆ ตัวตัวนำ สนามแม่เหล็กนี้สามารถเสริมกำลังได้โดยการสร้างตัวนำให้เป็นรูปขดลวด แต่นี่ก็ไม่ใช่แม่เหล็กไฟฟ้า ตอนนี้ ถ้าคุณใส่แกนที่ทำจากวัสดุเฟอร์โรแมกเนติก (เช่น เหล็ก) ลงในคอยล์นี้ มันจะกลายเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า
เมื่อกระแสไหลผ่านขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า มันจะสร้างสนามแม่เหล็ก โดยมีเส้นทะลุแกนกลาง นั่นคือวัสดุเฟอร์โรแมกเนติก ภายใต้อิทธิพลของสนามนี้ ในแกนกลาง พื้นที่ที่เล็กที่สุดที่มีสนามแม่เหล็กขนาดเล็กที่เรียกว่าโดเมน จะเข้ารับตำแหน่งที่ได้รับคำสั่ง เป็นผลให้สนามแม่เหล็กของพวกมันเพิ่มขึ้นและเกิดสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่และแรงขึ้นมาหนึ่งสนามซึ่งสามารถดึงดูดวัตถุขนาดใหญ่ได้ ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งกระแสไฟฟ้าแรงเท่าไร สนามแม่เหล็กที่เกิดจากแม่เหล็กไฟฟ้าก็จะยิ่งแรงขึ้นเท่านั้น แต่สิ่งนี้จะเกิดขึ้นจนกระทั่งความอิ่มตัวของแม่เหล็กเท่านั้น จากนั้นเมื่อกระแสเพิ่มขึ้น สนามแม่เหล็กก็จะเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
หากกระแสในแม่เหล็กไฟฟ้าถูกลบออก โดเมนจะเข้าสู่ตำแหน่งที่ไม่เป็นระเบียบอีกครั้ง แต่บางส่วนยังคงอยู่ในทิศทางเดียวกัน โดเมนทิศทางที่เหลือเหล่านี้จะสร้างสนามแม่เหล็กขนาดเล็ก ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าฮิสเทรีซิสแม่เหล็ก
อุปกรณ์ 
แม่เหล็กไฟฟ้าที่ง่ายที่สุดคือขดลวดที่มีแกนเป็นวัสดุเฟอร์โรแมกเนติก นอกจากนี้ยังมีพุกซึ่งทำหน้าที่ส่งแรงทางกล ตัวอย่างเช่นในรีเลย์ กระดองจะถูกดึงดูดด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าและปิดหน้าสัมผัสพร้อมกัน
ตั้งแต่เส้น สนามแม่เหล็กถูกปิดบนกระดอง ซึ่งจะช่วยเพิ่มสนามแม่เหล็กนี้ให้ดียิ่งขึ้น
การจำแนกประเภท
แม่เหล็กไฟฟ้าแบ่งออกเป็น 3 ประเภทตามวิธีการสร้างฟลักซ์แม่เหล็ก
- แม่เหล็กไฟฟ้า เครื่องปรับอากาศ
- แม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นกลาง ดี.ซี
- แม่เหล็กไฟฟ้ากระแสตรงแบบโพลาไรซ์
ในแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ ฟลักซ์แม่เหล็กจะเปลี่ยนทั้งในทิศทางและค่า ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือมันเปลี่ยนแปลงด้วยความถี่เป็นสองเท่าของกระแส
ในแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสตรงที่เป็นกลาง ทิศทางของฟลักซ์แม่เหล็กจะไม่ขึ้นอยู่กับทิศทางของกระแส
ในแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสตรงแบบโพลาไรซ์ ดังที่คุณเข้าใจแล้ว ทิศทางของฟลักซ์แม่เหล็กจะขึ้นอยู่กับทิศทางของกระแส นอกจากนี้แม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้มักประกอบด้วยสองชิ้น หนึ่งคือแม่เหล็กถาวรซึ่งสร้างฟลักซ์แม่เหล็กแบบโพลาไรซ์ซึ่งจำเป็นเมื่อปิดแม่เหล็กไฟฟ้าหลักที่ใช้งานได้
แม่เหล็กไฟฟ้ายิ่งยวด
ความแตกต่างระหว่างแม่เหล็กไฟฟ้ายิ่งยวดกับแม่เหล็กไฟฟ้าทั่วไปก็คือ แทนที่จะใช้ตัวนำปกติ ตัวนำยิ่งยวดจะถูกนำมาใช้ในการพันของมัน ในเวลาเดียวกัน ขดลวดของมันถูกระบายความร้อนด้วยฮีเลียมเหลวจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำมาก ข้อดีของมันคือกระแสในนั้นถึงค่าที่สูงมากเนื่องจากตัวนำยิ่งยวดไม่มีความต้านทานเลย ดังนั้นสนามแม่เหล็กจึงแข็งแกร่งขึ้น การทำงานของแม่เหล็กไฟฟ้าดังกล่าวมีราคาถูกกว่าเนื่องจากไม่มีการสูญเสียความร้อนในขดลวด แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดใช้ในเครื่อง MRI เครื่องเร่งอนุภาค และอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์อื่นๆ
