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Gli elettromagneti sono semplici dispositivi che imitano il comportamento dei magneti naturali, con un'importante differenza: la capacità di modificare l'intensità del loro campo magnetico a causa dei loro campi magnetici generati elettricamente. Variare uno dei quattro elementi di base di un elettromagnete consente di impostare l'intensità di campo secondo necessità.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
I quattro principali fattori che influenzano la forza di un elettromagnete sono il conteggio del loop, la corrente, la dimensione del filo e la presenza di un nucleo di ferro.
Numero di loop
Un elettromagnete è costituito da una bobina di filo avvolto attorno a un nucleo di metallo - di solito ferro - e collegato a una batteria. Mentre la corrente elettrica si muove attorno agli anelli della bobina, genera un campo magnetico come quello di un piccolo magnete a barra. Ha un polo nord da un lato del ciclo e un polo sud dall'altro. Poiché la bobina è composta da un filo continuo, i campi magnetici di ciascun circuito si "accumulano", creando qualcosa di simile a un grande magnete a barra. Un modo per aumentare o diminuire la forza del campo magnetico è cambiare il numero di anelli nella bobina. Più loop aggiungi, più forte diventerà il campo. Più loop rimuovi, più debole diventerà il campo.
The Metal Core
Il metallo all'interno della bobina ingrandisce il campo da esso creato. La sostituzione del nucleo metallico per un metallo diverso renderà l'elettromagnete più forte o più debole. I nuclei di ferro creano campi molto forti. I nuclei d'acciaio rendono i campi più deboli. I nuclei di neodimio formano i campi più forti. Far scorrere il nucleo parzialmente fuori dalla bobina indebolirà il campo, perché meno del metallo è al suo interno.
Corrente di batteria
La modifica della quantità di corrente che fluisce attraverso l'elettromagnete cambierà anche il campo che produce. Maggiore è la corrente nella bobina, più forte sarà il campo magnetico. Al contrario, abbassando la tensione della batteria si riduce la corrente, indebolendo il campo. Questo fatto presenta tuttavia una complicazione: quando si aumenta la corrente, i fili del magnete si surriscaldano e probabilmente friggono il delicato isolamento elettrico senza il quale il magnete non può funzionare.
Dimensione del filo
Sebbene i fili metallici siano conduttori di elettricità molto efficienti, hanno ancora una certa resistenza al flusso di corrente. L'uso di spessori di filo più grandi sulla bobina riduce questa resistenza innata. Ciò aumenterà la corrente e quindi il campo. L'uso di calibri più piccoli aumenta la resistenza, riduce la corrente e indebolisce il campo. L'uso di diversi tipi di filo metallico influirà anche sull'intensità del campo, poiché ogni metallo ha una resistenza intrinseca diversa alla corrente.