Ingenjörer tillverkar solenoider - elektromagneter - genom att vrida längder av metall på ett spiralformat sätt runt en cylindrisk mall. Du kan bestämma storleken på den kraften genom att ansluta dimensioner och andra egenskaper hos magneten baserad i en enkel ekvation: F = (n X i)2 X magnetisk konstant X a / (2 X g2). Att leda en elektrisk ström genom solenoid resulterar i ett magnetfält som utövar kraft på närliggande ferromagnetiska föremål, till exempel bitar av järn eller stål. Föreningen av magnetiska och elektriska krafter på en laddad artikel kallas Lorentz-kraften.
Beräkna kraften genom att skriva ekvationen:
F = (n x i)2 x magnetisk konstant x a / (2 x g2)
Där, F = kraft, i = ström, g = längden på spalten mellan magnetventilen och ett metallstycke, a = Area, n = antal varv i magnetventilen och magnetkonstanten = 4 x PI x 10-7.
Analysera din elektromagnet för att bestämma dess dimensioner och mängden ström som du kör igenom den. Föreställ dig till exempel att du har en magnet med 1 000 varv och ett tvärsnittsarea på 0,5 nät som du kommer att arbeta med 10 ampere ström, 1,5 meter från en metallbit. Därför:
N = 1 000, I = 10, A = 0,5 meter, g = 1,5 m
Anslut siffrorna till ekvationen för att beräkna kraften som kommer att verka på metallstycket.
Kraft = ((1 000 x 10)2 x 4 x pi x 10-7 x 0,5) / (2 x 1,52) = 14 Newton (N).