اتصال کوتاه

.

.

سولنوییدها یا همان «الکترومگنت»ها آهنرباهای برقی هستند که آن‌ها را به سادگی با پیچیدن سیم روکش‌دار دور یک فلز آهنی استوانه‌ای (یا با هر مقطع دیگری) درست می‌کنند. مقدار نیرویی که توسط این آهنربای ساده‌ی برقی تولید می‌شود، به سادگی با قرار دادن اندازه‌ها و دیگر مشخصات مگنت در این فرمول به دست می‌آید:

.

.

برقرار شدن جریان برق در این سیم‌پیچ موجب پدیدار شدن یک میدان مغناطیسی می‌شود که بر اشیای فرّومگنت اطراف خود، مانند چیزهای آهنی و فولادی، تاثیر گذاشته و آن‌ها را به سوی خود جذب می‌کند. پیوستن نیروهای مغناطیسی و الکتریکی و تاثیر آن‌ها بر یک چیز باردار شده را «قانون لورنس» (Lorentz Force) می‌خوانند و به وسیله‌ی آن «نیروی لورنس» را که «نیروی مغناطیسی وارد از میدان مغناطیسی به هادی حامل جریان» است، تعریف می‌کنند.

محاسبه‌ی نیرو بر اساس فرمول بالا انجام می‌گیرد که در آن داریم:

µ₀       ضریب نفوذ مغناطیسی خلأ برابر با 

F          نیرو بر حسب نیوتن،

N         تعداد دور سیم‌پیچ،

I           جریان بر حسب آمپر،

g          طول فاصله‌ی میان سولنویید و قطعه‌ی فلزی،

A          مساحت مقطع هسته بر حسب هر واحد طولی که برای g در نظر گرفته اید (مثلاً سانتی‌متر و سانتی‌مترمربع).

اگر سولنوییدی در اختیار دارید، با قراردادن مشخصات آن در فرمول بالا می‌توانید نیروی آن را محاسبه کنید. به عنوان مثال، فرض کنیم که شما یک الکترومگنت با 1000 دور سیم‌پیچی دارید که سطح‌مقطع هسته‌ی آن نیم مترمربع است و جریانی برابر 10 آمپر از آن عبور می‌کند. نیرویی که این آهنربای الکتریکی بر یک قطعه آهن در فاصله‌ی یک و نیم متری آن وارد می‌کند، برابر است با:

فرضیات:

N=1000, A=0/5m², I=10A, g=1/5m

مقادیر بالا را در فرمول قرار می‌دهیم و نیروی موثر بر قطعه‌ی فلزی را به دست می‌آوریم:

.

.

.

مطالب مرتبط:

طرز ساختن یک دستگاه آهنرباساز

تجربه ساخت یک آهنربای قوی و ساده

.

.

.