Daar is 'n paar elektroniese projekte of vir gebruik met u Arduino, waar u met beheerde magnetisme moet werk. Ek bedoel, in 'n normale permanente magneet sal daar altyd aantrekkingskrag wees, maar met 'n elektromagneet u kan hierdie magneetveld beheer om dit te genereer net wanneer u dit nodig het. Op hierdie manier kan u ferromagnetiese materiale vir baie toepassings lok.
Stel jou voor dat jy 'n klein luik outomaties wil oopmaak of toemaak as iets gebeur, of 'n metaalvoorwerp, ens. In hierdie geval is die beste wat u kan gebruik, 'n elektromagneet, om sodoende te verhoed dat u ander volledige moet skep meganismes wat dieselfde funksie verrig.
Wat is 'n elektromagneet?
Un elektromagneet Dit is 'n elektroniese toestel wat u toelaat om 'n magnetiese veld te genereer tydens u beswyk. 'N Toestel wat slegs 'n magneet word as u dit nodig het, en nie altyd soos permanente magnete nie. Op hierdie manier kan u ferromagnetiese voorwerpe lok op presies die regte oomblik wanneer u dit wil hê.
Elektromagnete word wyd gebruik in die bedryf. Byvoorbeeld, jy het sekerlik op TV gesien masjiene wat op sommige plekke is waar metaal herwin word en wat 'n elektromagneet het wat die bestuurder vanuit die kajuit aktiveer om die onderstel van 'n skrootmotor te neem of ander metaalonderdele te lok. Wanneer die hyskraan wat hierdie elektromagneet vashou, dan geposisioneer is waar hy hierdie metaalvoorwerpe wil agterlaat, deaktiveer hulle eenvoudig die magnetiese veld van die elektromagneet en alles val.
Die manier om dit te aktiveer, is deur hierdie element van a te voorsien deurlopende stroom. Solank hierdie stroom op die elektromagneet inwerk, word die magnetiese veld gehandhaaf en die metaal bly daaraan vas. As die stroom ophou, sal dit verdwyn en die metaalelemente gaan los. Sodat jy dit vinnig kan beheer.
Dit kan ook deur u gebruik word vir u eie voordeel en op 'n baie goedkoop manier. U kan die elektromagneet gereed koop of self maak, aangesien dit glad nie ingewikkeld is nie, anders as ander elektroniese komponente.
Maar as u dink dat elektromagnete slegs voorwerpe vang of aantrek, is die waarheid dat u verkeerd is. Die gebruike of toepassings is veelvuldig. Om die waarheid te sê, as u om u heen kyk, gebruik baie toestelle hierdie effek vir die werking daarvan. U sal dit byvoorbeeld vind vir baie huisklokke, vir sommige toestelle wat meganiese aandrywers met elektriese beheer het, vir robotte, vir hardeskywe, vir elektriese motors (die rotor draai danksy die magnetiese velde wat gegenereer word), kragopwekkers, luidsprekers, aflosse, magnetiese slotte, en 'n lang ens.
¿Cómo funciona?
Selfs as u reeds min of meer duidelik is hoe u 'n elektromagneet moet gebruik, moet u goed verstaan hoe dit werk voorwerpe lok of afstoot (as u polarisasie verander). Met hierdie soort toestelle hoef u nie permanente magnete te gebruik om ferromagnetiese materiale soos yster, kobalt, nikkel en ander legerings aan te trek nie.
Hou die tipe metaal of legering in gedagte wat u vir u projek gaan gebruik, aangesien nie almal deur hierdie magnete aangetrek word nie.
Om die elektromagneet te laat werk, moet ons teruggaan na Deense studies Hans Christian Orsted, 1820. Hy het ontdek dat elektriese strome magnetiese velde kan genereer. Later sou die Britse William Sturgeron die eerste elektromagneet gebruik maak van die ontdekking, en dit strek terug tot 1824. En dit sou eers in 1930 wees, toe Joshep Henry dit sou vervolmaak om die elektromagneet te skep wat ons vandag ken.
Fisies bestaan dit uit a wondspoel en binne dit 'n ferromagnetiese kern, soos sagte yster, staal en ander legerings. Die lusse is gewoonlik van koper of aluminium en het 'n isolerende bedekking soos 'n vernis om te verhoed dat hulle kontak maak, aangesien hulle baie naby aan mekaar sal kom of direk in kontak sal kom om dit nog meer te kompakteer. Iets soortgelyk aan wat met transformatorspoele gebeur, wat ook hierdie vernis het.
Die funksie van die spoele is om genoemde te genereer magnetiese veld, en die kern sal hierdie effek verhoog en konsentreer om verspreidingsverliese te verminder. Binne die kernmateriaal sal die domeine in een rigting gerig of gerig word danksy die intensiteit wat deur die spoel gegenereer word, dit wil sê dit lyk soos wat binne permanente magnete gebeur, wat ook genoemde domeine in 'n spesifieke rigting volgens sy pool gerig is.
Dit kan beheer oor die aantrekkingskrag verhoog die stroom wat u deur die elektromagneet lei. Dit gesê, ek moet sê dat dit nie die enigste faktor is wat die aantrekkingskrag van die elektromagneet beïnvloed nie. Om die krag te verhoog, kan u een of al die volgende faktore verhoog:
- Aantal solenoïde draaie.
- Kernmateriaal.
- Huidige intensiteit.
Wanneer die stroom ophou, is die domeine geneig om hulself lukraak te heroriënteer en verloor dit dus magnetisme. As u die toegepaste stroom verwyder, die elektromagneet hou op trek. Daar kan egter 'n oorblywende magnetiese veld agterbly wat remanente magnetisme genoem word. As u dit wil uitskakel, kan u 'n dwangveld in die teenoorgestelde rigting toepas of die temperatuur van die materiaal bo die Curie-temperatuur verhoog.
Kry 'n elektromagneet
Soos ek reeds kommentaar gelewer het, kan u skep dit selfAs u van selfdoen hou of op soek is na 'n soort elektromagneet met eienskappe wat nie tevrede is met die wat u kan koop nie. 'N Ander opsie, as u lui is, is om die elektromagneet in enige winkel soos Amazon te koop.
Let op as u die elektromagneet gaan koop. En u gaan verskillende pryse en verskillende soorte vind wat verskillende eienskappe het. Onder hulle wissel die meeste hoeveelheid gewig wat hulle kan dra of lok. Byvoorbeeld, die 25N van 2.5Kg, die 50N van 5Kg, die 100N van 10 Kg, die 800N van 80 kg, 1000N van 100 Kg, ens. Daar is groter vir industriële toepassings, maar dit is nie gereeld vir huishoudelike toepassings nie ... Moenie dink dat die prys soveel tussen die een en die ander styg nie, aangesien u dit van € 3 tot € 20 het.
As u besluit om skep dit selfU kan 'n goedkoop elektromagneet hê deur eenvoudig draad te wikkel om 'n spoel te genereer, en binne moet u 'n ysterhoudende kern plaas. Die eenvoudigste en eenvoudigste elektromagneet wat kinders gewoonlik in laboratoriums leer, is om 'n battery te gebruik wat hulle op 'n wondgeleidende draad verbind (dit moet bedek wees met isolerende vernis of plastiekisolator sodat hulle nie kontak maak op die draaie nie ) en waarin hulle 'n kant as 'n kern bekendstel. As u die twee punte aan elk van die pole of die battery verbind, sal 'n magnetiese veld in die spoel gegenereer word wat metale aantrek ...
Natuurlik, die elektromagneet wat u kan om te vervolmaak met 'n groter spoel of 'n ander metaalkern gebruik as u hoër kragafmetings en magnetiese velde wil bereik.
Integrasie met Arduino
La integrasie met Arduino dit is glad nie ingewikkeld nie. U kan 'n gekoopte elektromagneet of een wat u self geskep het, u kan die Arduino en kraguitsette direk gebruik om die elektromagneet te aktiveer of te deaktiveer volgens u sketskode. Maar as u dit op 'n beter manier wil doen, moet u 'n element gebruik om die elektromagneet op 'n meer gepaste manier te beheer, veral as dit 'n kragtiger elektromagneet is. In hierdie geval kan u byvoorbeeld 'n transistor gebruik MOSFET as 'n beheerelement, of 'n NPN TIP120 (dit is die een wat ek gebruik het om te toets), en selfs 'n aflos. U kan dus een van die digitale penne gebruik om die transistor te beheer, en dit op sy beurt na die elektromagneet ...
U moet 'n vlieg of 'n antiparallelle diode soos die in die afbeelding tussen die twee verbindingsstukke van die elektromagneet plaas. U moet ook 'n 2K ohm-weerstand insluit soos u in die diagram sien. Die res van die verbindings is baie eenvoudig, soos u kan sien. In hierdie geval stem die blou en rooi drade natuurlik ooreen met die eksterne krag wat op die solenoïed toegedien word.
Onthou dat daar elektromagnete van Nominale spanning 6V, 12V, 24V, ens., Sodat u die spanning wat u op die solenoïed moet aanwend, goed moet ken om dit nie te beskadig nie. U kan die besonderhede in die Amazon-beskrywing sien of deur die datablad van die komponent wat u gebruik, te soek. Onthou om ook die uitsteeksel te respekteer, wat twee penne is, een vir grond of GND en die ander Vin om die beheerstroom aan te wend.
Die een wat ek gebruik het om te bewys hierdie skematiese voorbeeld wat ek in Fritzing geskep het, is 6V, dus in die lyne wat ek regs in die diagram geplaas het, word dit + 0 / 6V in die rooi en -0 / 6V in die blou toegepas. Onthou, afhangende van die intensiteit, sal u min of meer aantrekkingskrag kry.
om die kode, U kan iets eenvoudig doen soos die volgende (onthou dat u die kode kan wysig, sodat dit in plaas daarvan om kort-kort te aktiveer en te deaktiveer, soos hierdie, dit afhangend van 'n ander sensor wat u in u stroombaan het, of dat daar een of ander gebeurtenis is. voorkom ...):
const int pin = 3;
//Recuerda que debes usar el pin correcto que hayas utilizado en el esquema eléctrico de tu proyecto
void setup() {
pinMode(pin, OUTPUT); //definir pin como salida
}
void loop(){
digitalWrite(pin, HIGH); // poner el Pin en HIGH para activar el electroimán
delay(10000); // esperar un segundo
digitalWrite(pin, LOW); // poner el Pin en LOW para desactivar el electroimán
delay(10000); // esperar un segundo
}
Wees die eerste om te kommentaar lewer