[elektro] Elektromágnes ereje-kérdés

[jhidvegi]

Egon wrote:

> Házilag lehet olyan elektromágnest készíteni, amely pl. 1 méterről is
> képes kisebb szegeket stb magához rántani?
> Mi határozza meg, hogy egy elektromágnesnek mekkora a mágneses tere és
> az ereje? (régen voltam fizika órán).

Mert ott nem is lehet megtanulni (középiskolában).
Az erő létrejöttéhez az kell, hogy az adott alkatrész inhomogén mágnestér-részbe 
kerüljön, és az ő elmozdulása változást idézen elő a mágnestér energiájában. 
Alapképlet (elvi dolog): F=dE/ds, ahol de az E mágnestér-energia megváltozása a 
ds elmozdulás hatására.

Nagy távolságra nagy mágnestér kell, pl vannak a darukra függesztett, nagy, 
tárcsa alakúak, amiket vashulladékok rakodására használnak, meg a legismertett 
talán az MRI készülékekben lévő. Na az utóbbi az mackós, a minimális indukció 
1,5T, de van 5 teslás is. Mivel a vas nem sokkal 2 tesla felett telítődik, ezek 
nyilván csak légmagos, szupravezető tekercsekkel előállított mágnesterek 
lehetnek. A szupravezető azért kell, mert - ezt korábban én is számolgattam - 
réz tekercs esetén gigászi hőteljesítmény áll elő, ha valami értelmesebb efféle 
mágnesteret akar az ember generálni.

Visszatérve az erőre: a vas telítődik 2 tesla felett nem sokkal. Tehát, ha bent 
van a MRI mágnesterében, aminek mondjuk 3T-s a térereje, egy vasdarab, arra már 
ott nem hat erő, úgy viselkedik, mint egy műanyag. De kijjebb, ahova kiszóródik 
a mágnestér, és bőven 2T alatti az indukció, ott jöhet létre jó nagy erő.

1 méterről szöget felemeltetni, hát ahhoz tényleg kell valami bika gerjesztés. 
Ha csak a mágnestér energiáját nézem, ami ezesetben m3-es térben kell számottevő 
legyen, mondjuk 0,2T átlagosan, legyen 3 m3, az a 0,5*B^2/münulla*V (térfogat) 
alapján kb 50kJ energia. Így hirtelen én legalábbis nem tudnám kiszámítani, hogy 
ha van pl egy tekercs, ami képes ekkora energiájú mágnesteret generálni, abban 
egy szögdarab elmozdulása képes-e a pártized mJ energiaváltozást előidézni mm-es 
elmozdulás esetén. Biztos, hogy lehet ilyen elektromágnest csinálni, de hogy a 
háztartásban rendelkezésre álló delej nem elég hozzá, azt borítékolnám.

Engem az érdekelt kicsit korábban, hogy tudnék-e több T B-t előállítani értelmes 
térben, amibe valami szerszám is belefér, és az jött ki, hogy nem elég erős 
hozzá a hálózatom, illetve szétmelegedne a tekercs villámgyorsan. De azért van 
egy tekercsem (fel nem használt trafótekercs, ami kb 1 liternyi térfogatú, azt 
42V-os AC trafóra kötve le lehet vele mágnesezni nemkívánt módon 
felmágneseződött szerszámokat, illetve DC-re kötve egyszer a hülye kísérlet 
miatt lemágnesezett mágneses csavarhúzót (nem fogta jól a biteket) 
visszamágnesezni erősebbre, mint újkorában. A tekercset csak rövid ideig 
lehetett bekapcsolni, mert rém hevesen melegedett.

hjozsi