Insinöörit tekevät solenoideja - sähkömagneetteja - kiertämällä metallipituuksia spiraalimaisesti lieriömäisen mallin ympärille. Voit määrittää tämän voiman suuruuden kytkemällä magneetin mitat ja muut ominaisuudet yksinkertaiseen yhtälöön: F = (n X i)2 X magneettinen vakio X a / (2 X g2). Sähkövirran johtaminen solenoidin läpi johtaa magneettikentään, joka kohdistaa voimaa läheisiin ferromagneettisiin esineisiin, kuten rauta- tai teräskappaleisiin. Magneettisten ja sähköisten voimien yhdistämistä varautuneeseen esineeseen kutsutaan Lorentz-voimaksi.
Laske voima kirjoittamalla yhtälö:
F = (n x i)2 x magneettinen vakio x a / (2 x g2)
Missä F = voima, i = virta, g = solenoidin ja metallikappaleen välisen raon pituus, a = pinta-ala, n = solenoidin kierrosten lukumäärä ja magneettinen vakio = 4 x PI x 10-7.
Analysoi sähkömagneetti selvittääksesi sen mitat ja sen läpi kulkevan virran määrän. Kuvittele esimerkiksi, että sinulla on 1000 kierrosta magneettia ja 0,5 verkon poikkileikkauspinta-alaa, jota käytät 10 ampeerin virralla, 1,5 metrin päässä metallipalasta. Siksi:
N = 1 000, I = 10, A = 0,5 metriä, g = 1,5 m
Kytke numerot yhtälöön laskeaksesi voima, joka vaikuttaa metallikappaleeseen.
Voima = ((1 000 x 10)2 x 4 x pi x 10-7 x 0,5) / (2 x 1,52) = 14 newtonia (N).