U Optimización del electroimán

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Tengo un imán en forma de U (como el que solíamos ver en la escuela, mitad rojo mitad azul) que quiero convertir en un electroimán enrollando alrededor de él un cable de cobre aislado de 0,5 mm de diámetro, que lo cubre. De extremo a extremo, con n capas (n aún sin determinar).

El objetivo es levantar un poco de metal del suelo, el imán está suspendido sobre él en el aire; una vez que el circuito esté en funcionamiento, el campo del electroimán se volverá intenso y podrá levantar el peso, y una vez que se apague de nuevo, el metal volverá a su lugar debido a su peso.

¿Cómo obtendría la mejor atracción magnética de ese sistema? Estoy trabajando en ello para un proyecto universitario, así que quiero algo con lo que los jueces se sientan atraídos.

Cualquier consejo sería muy bien recibido.

    
pregunta Bourhano

1 respuesta

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Si comienzas con un imán en forma de U, un imán permanente, entonces lo que tienes es un material magnéticamente "duro". Su permeabilidad será baja y tendrá un campo magnético retenido. En la segunda parte de su demostración, cuando quiera dejar caer las cosas que ha recogido, apagar la corriente sinuosa no lo hará, se quedarán atascados.

Si pasa corriente a través de los devanados en un imán permanente, entonces aumentará o reducirá ligeramente el campo existente. Si usas una corriente seria, entonces podrías reducir la fuerza del imán permanentemente. Esto no te ayudará mucho, ya que tendrías que usar tanta corriente para aumentar la fuerza nuevamente. Así es como se hacen los imanes permanentes. Se fabrican sin magnetizar, luego se magnetizan con un gran pulso de corriente de una fuente de alimentación especializada, un pulso para mantener la disipación de energía hacia abajo.

Necesitas un núcleo de hierro blando para un electroimán. Esto tiene una alta permeabilidad y perderá casi todo su magnetismo cuando la corriente esté apagada. Una pila de Es de un transformador desmantelado de Es e Is es un buen núcleo magnético.

La fuerza magnética que obtendrá de cualquier electroimán dado es \ $ B \ propto CopperMass \ times \ sqrt {disipación de potencia} \ $

Eso significa que, cuanto más cobre uses, menos potencia necesitarás para una intensidad de campo determinada. No importa si el cable es grueso o delgado, 1 o 10 capas. Mientras esté enrollado en el tipo correcto de región, entonces estos son los únicos parámetros que importan. Así que idealmente, llene todo el espacio sinuoso disponible. Si no puedes encontrar esa cantidad de cobre, necesitarás usar más energía de la que habrías hecho.

    
respondido por el Neil_UK

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