Οι μηχανικοί κατασκευάζουν ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες - ηλεκτρομαγνήτες - στρέφοντας τα μήκη των μετάλλων σπειροειδώς γύρω από ένα κυλινδρικό πρότυπο. Μπορείτε να προσδιορίσετε το μέγεθος αυτής της δύναμης συνδέοντας τις διαστάσεις και άλλες ιδιότητες του μαγνήτη με βάση μια απλή εξίσωση: F = (n X i)2 X μαγνητική σταθερά X a / (2 X g2). Η διέλευση ενός ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας οδηγεί σε ένα μαγνητικό πεδίο που ασκεί τη δύναμη σε κοντινά σιδηρομαγνητικά αντικείμενα, όπως κομμάτια από σίδηρο ή χάλυβα. Η ένωση μαγνητικών και ηλεκτρικών δυνάμεων σε ένα φορτισμένο στοιχείο ονομάζεται δύναμη Lorentz.
Υπολογίστε τη δύναμη γράφοντας την εξίσωση:
F = (ηχ)2 x μαγνητική σταθερά x a / (2 x g2)
Όπου, F = δύναμη, i = ρεύμα, g = μήκος του διακένου μεταξύ της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας και ενός τεμαχίου μετάλλου, a = Περιοχή, n = αριθμός στροφών στο σωληνοειδές και μαγνητική σταθερά = 4 x PI x 10-7.
Αναλύστε τον ηλεκτρομαγνήτη σας για να καθορίσετε τις διαστάσεις του και το ποσό του ρεύματος που θα τρέχετε μέσα από αυτό. Για παράδειγμα, φανταστείτε ότι έχετε έναν μαγνήτη με 1.000 στροφές και μια περιοχή διατομής 0.5 neters που θα λειτουργήσει με 10 ρεύματα ρεύματος, 1.5 μέτρα από ένα μέταλλο. Επομένως:
Ν = 1,000, Ι = 10, Α = 0,5 μέτρα, g = 1,5 m
Συνδέστε τους αριθμούς στην εξίσωση για να υπολογίσετε τη δύναμη που θα δράσει στο κομμάτι του μετάλλου.
Δύναμη = ((1.000 χ 10)2 x 4 x πχ 10-7 χ 0,5) / (2 χ 1,52) = 14 Newtons (Ν).