Solución de problemas de mis electroimanes

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Si bien los problemas que estoy teniendo abarcan varios proyectos míos, el denominador común es el electroimán presente en cada proyecto. He hecho tres electroimanes y ninguno de ellos parece generar ningún flujo magnético. Mi investigación me dice que los factores determinantes de la intensidad del campo electromagnético son el amperaje y la cantidad de vueltas del alambre esmaltado, y mi intuición me dice que el problema es el amperaje, pero me gustaría estar seguro antes de publicar otra pregunta sobre el amperaje .

Estoy usando cobre esmaltado de calibre 30 para los tres. Pruebas separadas indican que el cable está funcionando como debería.

El electroimán # 1 tiene un núcleo de ferrita que mide 0.5 "de largo y con 150 vueltas de cable usando un total de 21.875 'de cable.

El electroimán # 2 tiene un perno de acero inoxidable para el núcleo, mide 2.25 "de largo y tiene 450 vueltas de cable usando 37.5 'de cable.

Electromagnet # 3 es un inductor toroidal que me enrolle. Utiliza un núcleo de ferrita, tiene una circunferencia mediana de 3 "y dos cables que giran a su alrededor. Cada cable tiene 300 vueltas y utiliza 31.25 'de cable, para un total de 600 vueltas usando 62.5' de cable.

La fuente de alimentación de cada electroimán es una batería alcalina genérica de 9 voltios. Mi instinto me dice que esta batería no proporciona suficiente corriente, pero incluso agregar más baterías no mejora el electroimán.

¿Qué factor es el culpable de mis electroimanes defectuosos? ¿Me estoy perdiendo algo?

    
pregunta Omniscribble

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Esto suena como una combinación de núcleos inapropiados con una fuente de alimentación inadecuada.

Haz un poco de matemáticas. El imán de tornillo de acero inoxidable tiene 37.5 pies de cable. El cable # 30 tiene una resistencia de 103 mΩ / ft. La resistencia total de su bobina es, por lo tanto, 3.9.

Ahora considere lo que sucede cuando lo conecta a una batería de 9 V. Con 9 V a través del cable, debe dibujar 2,3 A. Eso es más de lo que una fuente de esas baterías con pinzas de 9 V puede cargar. Como resultado, se abusa de la batería y la tensión se colapsa. Es difícil decir qué corriente realmente tienes. Puede ser tanto como un amplificador por un corto tiempo, pero luego bajará a medida que la batería se agote rápidamente.

La ferrita no es un buen núcleo para hacer imanes que funcionen con clink . No tiene la permeabilidad del hierro. El acero inoxidable tampoco es muy bueno magnéticamente. Con un núcleo toroidal, será difícil distinguir desde afuera si hay mucho campo magnético dentro o no. Ese es realmente uno de los puntos de usar un núcleo toroidal. El campo magnético permanece en gran parte en el interior. Por lo tanto, no interfiere mucho con el exterior y, por lo tanto, es menos susceptible a los campos magnéticos externos.

Entonces:

  1. Use una varilla de hierro o un perno de hierro suave como núcleo. El acero suave está bien, pero el acero inoxidable no, y la ferrita definitivamente no. Pruebe el núcleo que planea usar con un imán permanente. Quieres el que tenga el mejor factor de clink .

  2. Use un núcleo recto o en forma de U. Definitivamente no es un núcleo en forma de O.

  3. Use una fuente de alimentación real. Una de esas baterías débiles de 9 V está bien para alimentar pequeños circuitos de transistores, pero no para algo que tome corriente real como un electroimán.

  4. Considera la disipación de poder. Si realmente hubiera logrado colocar 9 V en su cable de 3.9 Ω, se habría calentado rápidamente. Piensa al respecto. (9 V) 2 /(3.9 Ω) = 21 W! Eso hubiera sido demasiado caliente para tocar en menos de un minuto.

    Un suministro de 5 V sería mejor. (5 V) 2 /(3.9 Ω) = 6.5 W. Eso es todavía mucho, pero tendrás más tiempo antes de que las cosas se calienten demasiado.

respondido por el Olin Lathrop

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