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Les ingénieurs électriciens créent des électroaimants en faisant passer des courants électriques à travers des objets métalliques de certaines formes. Ils utilisent généralement des morceaux de fil de solénoïde comme base pour leurs aimants. Pour ce faire, ils font tourner des pièces métalliques en forme de spirale autour d'un modèle cylindrique; le ressort commun est un solénoïde. Le passage d'un courant électrique à travers le solénoïde produit un champ magnétique qui exerce une force sur des objets ferromagnétiques proches, tels que des morceaux de fer ou d'acier. Vous pouvez déterminer l'ampleur de cette force en plaçant les dimensions et d'autres propriétés de l'aimant dans une équation relativement simple.
Étape 1
Écrivez l'équation:
Force = ((N x I) ^ 2 x k x A) / (2 x g ^ 2)
N = nombre de tours sur le solénoïde I = le courant, en ampères (A), traversant le solénoïde A = surface de section, en mètres carrés, de l'aimant solénoïde g = la distance, en mètres, entre l'aimant et le morceau de métal k = 4 x pi x 10 ^ -7 (une constante) ^ = symbole signifiant "élevé à la puissance de"
Étape 2
Analysez votre électroaimant pour déterminer ses dimensions et la quantité de courant que vous y passerez. Par exemple, imaginez que vous ayez un aimant avec 1000 spires et une section transversale de 0,5 mètre carré que vous utiliserez avec 10 A de courant à 1,5 mètre d'un morceau de métal. Par conséquent:
N = 1000 I = 10 A A = 0,5 mètre carré g = 1,5 m
Étape 3
Reliez les nombres de l'équation pour calculer la force qui agira sur le morceau de métal.
Force = ((1000 x 10) ^ 2 x 4 x pi x 10 ^ -7 x 0,5) / (2 x 1,5 ^ 2) = 14 Newtons (N)