Q - eine stärkere Elektromagneten mit mehr Windungen, Institut für Physik, Universität von Illinois in
Warum ist ein Elektro stärker, wenn es mehr Windungen in der Spule?
- claire (Alter 15)
England
Wir sagen, dass elektrische und magnetische Felder sind „linear“, dass das gesamte Feld von mehr als eine Quelle ist die Summe der Felder aus allen Quellen. Die Felder kommen aus allen Windungen des Elektromagneten, und so können sie hinzufügen, stärker zu sein.
Dies ist nicht immer wahr, aber, und es hängt von der Geometrie des Magneten. Ein sehr langer Magnet hat ein Magnetfeld innerhalb der auf dem Strom in dem Draht und die Anzahl der Windungen pro Längeneinheit des Elektromagneten abhängt. Das Hinzufügen von mehr Windungen am Ende macht nur das Magnet länger (und stärkt das Feld, in dem Sie die Windungen setzen - das Feld am Ende eines Magneten schwächer ist als in der Mitte ist), aber die Windungen am Ende eines sehr langer Magnet Sie stärken das Feld nicht viel in der Mitte. Wenn Sie die Windungen in die Mitte hinzufügen, dann machen Sie das Feld dort stärker.
Das Hinzufügen von mehr Windungen in der Spule kann auch erhöht den Gesamtwiderstand des Drahtes. Wenn Sie die Magneten mit einer Konstantspannungsquelle sind die Stromversorgung (wie eine Batterie), wird die aktuelle umgekehrt proportional in dem Draht zu dem Widerstand sein. In diesem Fall mehr Windungen Zugabe wird das Feld nicht erhöhen, da das Feld von jeder Runde wird nach unten gehen.
P. S. Wenn Sie genügend Strom bekommen, wie stark ein Feld, das Sie von einem Magneten auf, wie groß ein Feld hängt bekommen kann, hat es, wenn der Strom so groß ist, wie Sie es, ohne sich um den Magneten so heiß werden kann, dass es beschädigt wird. Es spielt eigentlich keine Rolle, viel dafür, ob Sie weniger Spulen von dickerem Draht verwenden, das kann mehr Strom oder mehr Spulen dünneren Draht tragen, das kann weniger Strom führen. Was wirklich zählt, ist die Gesamtdicke aller Spulen großen enough./ Mike W. machen
Follow-Up # 1: stärkere Magnetfelder
In der vorherige Frage beantworten Sie, wie ein Elektromagnet kann stärker gemacht werden. Aber nie, warum es wird stärker. Hätten Sie etwas dagegen, dass zu erklären?
- Simon (Alter 15)
Schweden
Gute Frage. Jeder Draht hat ein Feld, das auf den Strom durch den Draht proportional ist. Das Feld fällt auch mit dem Abstand von dem Draht ab. Also jedes Drahtschleife mit Strom trägt zu dem Feld, aber je näher Schleife mehr zählen. Deshalb sollten Sie stärkere Felder erhalten (für einen gegebenen Strom) durch mehr Schleifen Zugabe, obwohl es nicht zu halten zahlt mehr Schleifen zu weit vom Kern des Magneten hinzufügen.
Ich bin mir nicht sicher, dass Ihre Frage beantwortet. Lassen Sie uns wissen, wenn Sie etwas tiefer zu wollen, warum aktuelle Magnetfelder erzeugt.