Ayuda con electroimán casero.

El cable de 20 AWG tiene aproximadamente 33 mΩ / m, wikipedia , por lo que estimaría la resistencia en alrededor de 3.3 Ω

En esa carga, sus baterías de 9 V actúan como fuentes de corriente, no como fuentes de voltaje. Obtendrá una mejor coincidencia con la resistencia del imán al ponerlos todos en paralelo, no en serie. Cada batería intentaría entregar 750 mA, lo que no haría, pero no es tan desigual como una conexión en serie.

Lo mismo ocurre con las AA, paralelas no en serie. 1,5 V en 3 ohmios da un total de 500 mA, que es 170 mA por celda. Finalmente, tienes una corriente práctica por celda.

Si pudiera encontrar una batería de automóvil de 12 V, entonces el imán consumiría alrededor de 4 A, con una potencia de calentamiento de 50 vatios. Una libra de alambre pesa unos 450 g, por lo que tiene una capacidad calorífica de unos 180 J/K, lo que da una velocidad de calentamiento de unos 0,3 K/s. Eso le permitiría uno o dos minutos de funcionamiento antes de tener que apagar y dejar que se enfríe. Dos baterías de coche serían incluso mejores, pero con una cuarta parte del tiempo de funcionamiento.

Por el momento, su circuito magnético no es bueno para campos altos. Consiste en una barra de hierro y un largo camino de aire en el camino de regreso. Esta larga ruta aérea está limitando su campo. En su lugar, debe utilizar una configuración de 'herradura'. Desenrolle el cobre, corte la barra por la mitad y enrolle la mitad del cobre en cada pata. Obtenga otra pieza de barra cuadrada de área similar y ensámblela en forma de 'U'. Esta es la configuración utilizada en el timbre clásico (imagen de wikipedia, página de electroimán). El camino de hierro casi cerrado mejora la intensidad del campo en órdenes de magnitud.

Como señala tobalt en los comentarios, no necesita desenrollar su cobre. Consiga otra barra de acero de 6" de largo igual que la primera, y colóquela al lado de la barra enrollada, y luego un poco más de barra cuadrada para cerrar el circuito magnético en la parte posterior. Eso será casi tan bueno como mi primera sugerencia, y mucho menos trabajo.

"The Cool Magnet Man" ofrece un excelente tutorial sobre los aspectos prácticos del diseño y bobinado de sus propios electroimanes aquí.

Este es un resumen de su procedimiento:

Antes de que pueda comenzar con la construcción de un electroimán, primero debe averiguar lo siguiente:

1. ¿De qué estará hecho el núcleo?
2. ¿Qué densidad de flujo magnético está tratando de lograr?
3. ¿Cuántas vueltas se requerirán para esto junto con
4. ¿Cuántos amperios fluirán a través del cable?
5. ¿Qué tan grande tendrá que ser el cable para manejar la corriente?
6. ¿Cuánta área de superficie tendrá para enfriar la bobina?
7. ¿Qué tan grande será el electroimán debido a lo anterior?
8. ¿Qué tensión nominal tendrá que soportar el aislamiento del cable?
9. ¿Cuál será la inductancia del electroimán?
10. Obtener el núcleo, alambre, bobina (forma para el devanado)
11. enrollar la bobina
12. Prueba el electroimán

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Magnífica página de bobinado del inductor de la Universidad de Surrey aquí

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Esta página cita el tutorial de CMM y proporciona mi comentario sobre el uso de electroimanes con una Raspberry Pi.

Las baterías no tienen mucha energía por lo general. Vea la respuesta de Neil sobre cómo conectarlos de manera más beneficiosa.

Si desea obtener el campo magnético más alto con la potencia más pequeña de un electroimán, existen dos reglas importantes:

1. aumentar la permeancia del núcleo. Esto equivale principalmente a reducir el volumen del entrehierro. El núcleo de un palo tenía un tremendo espacio de aire. Las mejores geometrías son los núcleos de herradura o de anillo ranurado. Los núcleos de anillos completos tienen la mejor permeabilidad, pero todo el campo magnético será interno, por lo que tal vez no le interese.

2. aumentar el volumen del conductor. Por el momento, la bobina se ve bastante delgada. No importa qué diámetro de conductor use para esto. Eso solo influirá en la resistencia final de la bobina. Por supuesto, si tiene en mente una fuente de alimentación específica, será importante hacer coincidir la resistencia con la óptima que la fuente de alimentación puede suministrar.

Además de las buenas sugerencias en las otras respuestas, la geometría larga y delgada de su bobina está trabajando en su contra. El campo magnético es proporcional al número de vueltas por unidad de longitud, N/L. Ha hecho que L sea grande, lo que hace que el campo sea más pequeño de lo que debe ser para N fijo y corriente fija.

Como profesor de Ciencias, al menos hasta que decidí pasarme a TI.

Un tubo de ensayo, un clavo de 6 pulgadas, algo de cobre blindado grueso, siete o más bucles y una transferencia básica de un laboratorio de ciencias. En Australia, tenemos una fuente de alimentación de 240 V con un máximo de 10 A que claramente se transforma en voltaje y baja en corriente. Pasos A a E.

Envuelve el cobre alrededor del exterior del tubo de vidrio. Sostenga el clavo de modo que quede dentro del tubo de ensayo, quizás media pulgada más o menos para los estadounidenses (2 cm para todas las naciones métricas) y encienda el transformador.

Dada la configuración A, al menos debería sentir un tirón en el clavo que está sosteniendo. Aumente el voltaje y se convierte en un fuerte tirón.

Para adultos jóvenes y niños pequeños, es una forma excelente y económica de demostrar cómo funciona un electroimán.

Para algunas personas mayores, pueden buscar piezas de automóviles que aumenten el voltaje de las bujías. Naturalmente, use guantes aislantes y si obtiene un buen tirón de la uña, podría salir del tubo de vidrio, romper el extremo cerrado y luego probablemente volverá al interior del tubo de ensayo (¿suponiendo que todavía esté intacto?).

Diviértete con 'Jacobs Ladder' si quieres. Eso está diseñado para romper los 10 kV necesarios para crear una chispa a través del aire (un poco como un rayo) y sube entre los dos cables que están doblados para que los extremos superiores estén más separados de donde originalmente comenzaron las chispas.

O si le gusta molestar a un estudiante que le está dando problemas, intente cargar un capacitor, del tipo con cable directo. Luego tira el condensador y agarran ambos extremos y golpean.

¡No se lo digas a nadie! ¡No dispares al mensajero! SONRISA

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