Hvordan lage en PVC Solenoid

Hvordan lage en PVC Solenoid


En solenoid er en enkel anordning som består av en lengde av ledende tråd viklet tett rundt seg i form av en sylindrisk skruelinje. Å kjøre en elektrisk strøm gjennom tråden av en solenoid frembringer et ensartet magnetfelt i solenoiden indre. Denne egenskapen kombinert med sin enkle konstruksjon gjør solenoider ideelt for et stort antall søknader i eksperimentell fysikk og elektroteknikk. Mens en solenoid behøver ikke å ha noe i sitt indre til funksjon, er det vanlig å bygge opp et solenoid rundt en sentral, ikke-ledende sylinder slik som en lengde av PVC-rør for anvendelse som et stivt anker.

Bruksanvisning

1 Bestem deg for spenning på batteriet som skal brukes. Denne avgjørelsen vil bestemme parametrene av alle andre komponenter i solenoiden. En høyere spenning kraftkilde vil gi en mer kraftig magnetfelt og en høyere ytelse solenoid. Den totale kostnaden for prosjektet vil skalere med batterispenning, men. Dessuten vil en høyere spenning batteri krever ekstra sikkerhetstiltak for å unngå smertefulle elektriske støt.

2 Anskaffe fleksibel kobbertråd av riktig lengde og diameter. Magnet ytelsen vil øke i forhold til lengden av tråd som brukes, så kjøp så mye som mulig, er gitt budsjett begrensninger. De fleste magnet søknader vil kreve minst 100 fot av wire til å produsere merkbare effekter. Oppussing butikker som Lowe og Home Depot har spoler av et bredt utvalg av tråd stiler som de selger ved foten. Mindre diameter (høyere gauge) ledningen er billigere og kan vikles tettere (solenoid ytelse skalerer proporsjonalt med hvor tett tråden er viklet), mens (lavere gauge) ledning med større diameter har en tendens til å være mer kostbare og uhåndterlig men kan romme større strøm. Generelt, vil du ønsker den minste diameter ledningen med en Karakter (som dokumentert i trådens medfølgende faktaark) som overskrider gjeldende du har tenkt på å tegne. For å bestemme strøm vil du bli tegnet, bruke Ohms lov:

I = V / R

der jeg er aktuell, er V spenningen på batteriet, og R er total motstanden i ledningen. Faktaarket av ledningen vil liste ledningen motstand på sikt av ohm per fot. For å beregne total motstand, multiplisere motstanden per foten av den totale lengden på kabelen du planlegger å bruke. Deretter bruker den beregnede totale motstand og spenning på batteriet til å beregne strøm vil du bli tegnet og kjøpe tilsvarende.

3 Fremskaffe en lengde av PVC-rør. Igjen, Oppussing butikker som Lowe og Home Depot selger PVC-rør i en rekke størrelser og stiler. For de fleste anvendelser vil en lengre lengde av rør med liten diameter gir bedre resultater enn en kortere lengde av rør med stor diameter. Sørge for at røret er i det minste så lenge som (L

d) / (6,28 r), hvor L er lengden av tråden, d er diameteren av tråden, og r er radien for røret.

4 Pakk fleksibel kobbertråd rundt PVC-rør i en stigende helix konfigurasjon så tett som er mulig uten å ha ledningen overlapping selv. La det være nok bortkommen ledning i begge ender for å nå de to terminalene på batteriet du skal bruke.

5 Koble de to endene av den fleksible kobbertråd til de to terminalene på batteriet. En konstant magnetfelt vil bli opprettholdt i løpet av PVC-rør så lenge denne forbindelse opprettholdes.

Hint

  • Hvis ytterligere kontroll over strømmen ønskes, drives den ene ende av ledningen gjennom en elektrisk bryter (tilgjengelig ved Radios og lignende butikker) før den kobles til batteriterminalen som beskrevet i trinn 5. En dimmebryter kan også bli anvendt for å tilveiebringe skalerbar strøm (og dermed en skalerbar magnetisk felt).
  • Ved en forsterkning av magnetfeltet er ønsket, sette inn en lang jernstang i det indre av PVC-rør.
  • Aldri drive en solenoid fra en stikkontakt. Den 120VAC kraften i en stikkontakt er tilstrekkelig til å produsere potensielt dødelige sjokk.
  • Hvis du bruker et stort batteri (et batteri større enn 9V), unngå å berøre ledningen direkte når du kobler den til batteripolene. Dette kan gi en smertefull sjokk. I stedet, fest endene av ledningen til Gator klipp med gummihåndtak og bruke disse til å koble ledningen til batteripolene.
  • Hvis du bruker et stort batteri (et batteri større enn 9V), bruke Ohms lov til å sørge for at strømmen som trekkes fra batteriet er mindre enn den maksimale strømmen anbefaling funnet i batteri faktaark. Overskridelse denne anbefalingen har potensial til å eksplosivt kortslutte batteriet.