Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Tout sur l'induction électromagnétique
- Augmenter la magnitude actuelle
- Augmenter le nombre d'enroulements
- Utiliser un noyau ferro-magnétique
Les électro-aimants fonctionnent aussi bien que les aimants permanents. En fait, ils sont encore plus utiles, car vous pouvez les activer et les désactiver. Vous trouverez des électroaimants dans les disques durs, les haut-parleurs et même dans des équipements sophistiqués tels que les appareils d'IRM et le grand collisionneur de hadrons du CERN à Genève, en Suisse. Il est évident que vous avez besoin d'un électroaimant plus puissant pour un collisionneur de particules que pour un haut-parleur. Comment les scientifiques créent-ils des aimants suffisamment puissants pour focaliser un faisceau d'électrons? La réponse est un peu plus compliquée que de simplement les agrandir, bien que cela en fasse partie. Les matériaux que vous utilisez, la tension que vous appliquez et la température ambiante sont tous importants.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Pour augmenter la force d'un électroaimant, vous pouvez augmenter le courant de force, et il y a plusieurs façons de le faire. Vous pouvez également augmenter le nombre d’enroulements, abaisser la température ambiante ou remplacer votre noyau non magnétique par un matériau ferro-magnétique.
Tout sur l'induction électromagnétique
Le scientifique danois Hans Christian Orsted a été la première personne à remarquer qu'un courant traversant un fil peut affecter un compas situé à proximité. En d'autres termes, il génère un champ magnétique. Si vous enroulez le fil autour d'un noyau, formant ce que l'on appelle un solénoïde, les extrémités du noyau prendront des polarités opposées, tout comme un aimant permanent. La force du champ dépend de la magnitude du courant, du nombre d'enroulements et du matériau du noyau. C’est tout ce dont vous avez besoin de vous rappeler si vous souhaitez renforcer l’aimant.
Augmenter la magnitude actuelle
Selon la loi Ampères, le champ magnétique autour d'un fil porteur de courant est directement proportionnel à la force du courant. En d'autres termes, augmentez l'intensité du courant et le champ magnétique, et il y a plus d'une façon de faire:
Augmenter le nombre d'enroulements
La force d'un électro-aimant, également connue sous le nom de force magnétomotrice (mmf), est directement proportionnelle au courant (I), mais également au nombre de spires (n) autour du solénoïde. L'augmentation du nombre d'enroulements est probablement le moyen le plus simple d'augmenter la force d'un électroaimant. Depuis mmf = nI, doubler le nombre d'enroulements double la force de l'aimant. Son fin pour enrouler les fils en couches autour du noyau de solénoïde. Le champ magnétique n'est pas affecté lorsque les fils sont en contact les uns avec les autres.
Utiliser un noyau ferro-magnétique
Si vous le souhaitez, vous pouvez fabriquer un électro-aimant en enroulant des fils autour d’un rouleau d’essuie-tout usagé, mais si vous souhaitez un puissant aimant, enroulez-les autour d’un noyau de fer. Le fer est un matériau magnétique qui devient magnétisé lorsque vous allumez le courant. Cela vous donne en fait deux aimants pour le prix d'un. L'acier contient du fer, donc il se comportera de la même manière, mais pas aussi fortement. Le nickel et le cobalt sont deux autres métaux ferromagnétiques que vous pourriez rencontrer.