Zdieľaj článok na Sieť

Táto kalkulačka vypočíta silu príťahu medzi solenoidom a iným kusom feromagnetického materiálu oddeleným medzerou g.

Vzorec výpočtu

F = (Fm)² μ0 A / (2 g²)

F = (N*I)² μ₀ A / (2 g²)

kde:

• μ0 = 4π10-7
• F je sila v newtonoch
• N je počet závitov cievky
• I je pretekajúci prúd v ampéroch
• A je plocha v dĺžkových jednotkách na druhú
• g je veľkosť medzery medzi solenoidom a kusom kovu.

Všimnite si, že pre A a g môžete použiť ľubovoľné jednotky, pokiaľ sú konzistentné. Napríklad in² a in alebo m² a m. Výsledkom výpočtu kalkulačky je sila príťahu v jednotke N - Newton a Kg - Kilogram. Obe vzorce popisujú silu medzi dvoma vodičmi sústredenými v jednej rovine.

Prvý vzorec F = (Fm)² μ0 A / (2 g²) sa nazýva vzorec pre vzájomnú indukčnosť. Fm predstavuje magnetickú silovú linku medzi dvomi vodičmi a zahrňuje informáciu o geometrii usporiadania vodičov. μ0 je permeabilita vákua, A predstavuje plochu prierezu vodičov a g predstavuje vzdialenosť medzi vodičmi.

Druhý vzorec F = (N*I)² μ0 A / (2 g²) sa nazýva vzorec pre silu medzi dvoma vodičmi a závisí od počtu otáčok vodiča N, prúdu vodiča I, permeability vákua μ0, plochy prierezu vodiča A a vzdialenosti medzi vodičmi g.

V obidvoch vzorcoch μ0 predstavuje permeabilitu vákua, ktorá je konštantou v elektromagnetizme, a A predstavuje plochu prierezu vodičov. Vzorce majú podobnú štruktúru, ale zohľadňujú rôzne parametre a môžu sa používať v rôznych situáciách, napríklad pri návrhu transformátorov alebo pri výpočte sily elektromagnetického zariadenia.

Teória

Elektromagnet je zariadenie, ktoré vytvára magnetické pole pomocou prúdu vodiča. Skladá sa z drôtu alebo vodiča namotaného na feromagnetické jadro. Keď prúd prechádza vodičom, vytvára sa magnetické pole okolo vodiča, ktoré môže byť zosilnené, keď je vodič namotaný na feromagnetické jadro. Toto vytvára elektromagnet, ktorý má silné magnetické pole a môže byť použitý na rôzne účely.

Silu príťahu elektromagnetu môžeme vypočítať pomocou vzorcov, ktoré sme uviedli v predchádzajúcej odpovedi. Zvyčajne sa sila príťahu elektromagnetu zvyšuje s prúdom vodiča, počtom závitov na vodiči a veľkosťou plochy prierezu vodiča. Avšak, ako vychádza z týchto vzorcov, vzdialenosť medzi vodičmi má tiež veľký vplyv na silu príťahu elektromagnetu. Čím sú vodiče bližšie, tým je sila príťahu väčšia.

Silu príťahu elektromagnetu možno použiť na rôzne účely. Napríklad sa často používa na zdvíhanie ťažkých predmetov, ako sú autá v dnešnej dobe často zdvíhané na dvoch stĺpoch elektromagnetu. Elektromagnety sa používajú aj v prúdových relé a elektrických motoroch, kde sa magnetické pole používa na ovládanie pohybu a smeru prúdu.

Výhodou elektromagnetov je, že ich magnetické pole je možné regulovať pomocou prúdu a že môžu byť rýchlo zapínané a vypínané, čo umožňuje ich použitie v rôznych aplikáciách.