Les ingénieurs fabriquent des solénoïdes - des électroaimants - en torsadant des longueurs de métal en spirale autour d’un gabarit cylindrique. Vous pouvez déterminer la magnitude de cette force en intégrant les dimensions et les propriétés de l'aimant dans une simple équation: F = (n X i).2 X constante magnétique X a / (2 X g2) Le passage d'un courant électrique dans le solénoïde crée un champ magnétique qui exerce une force sur des objets ferromagnétiques à proximité, tels que des morceaux de fer ou d'acier. La jonction des forces magnétiques et électriques sur un objet chargé s'appelle la force de Lorentz.
Calculez la force en écrivant l'équation:
F = (n x i)2 x constante magnétique x a / (2 x g2)
Où, F = force, i = courant, g = longueur de l'espace entre le solénoïde et un morceau de métal, a = surface, n = nombre de tours dans le solénoïde et la constante magnétique = 4 x PI x 10-7.
Analysez votre électro-aimant pour déterminer ses dimensions et la quantité de courant que vous allez lui faire traverser. Par exemple, imaginons que vous disposiez d'un aimant de 1 000 tours et d'une section de 0,5 mètre que vous utiliserez avec 10 ampères de courant, à 1,5 mètre d'un morceau de métal. Donc:
N = 1 000, I = 10, A = 0,5 mètre, g = 1,5 m
Branchez les nombres dans l'équation pour calculer la force qui agira sur le morceau de métal.
Force = ((1 000 x 10)2 x 4 x pi x 10-7 x 0,5) / (2 x 1,52) = 14 Newtons (N).