Тезисы к исследовательской работе "Электромагниты"

ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ Выполнил: студент ГБПОУ «КПТ» Поморцев Анатолий, Руководитель: преподаватель физики и электротехники Архипова Антонина Петровна  Во   время   практики   мы   увидели   плоско­шлифовальный   станок   с электромагнитной плитой.  Нас  заинтересовало, как устроена эта  электромагнитная плита.  Тема исследования:  Электромагниты Актуальность:  Электромагниты   получили   настолько   широкое распространение, что трудно назвать область техники,  где бы они не применялись. Электромагниты   являются   неотъемлемой   частью   электрических   машин.  На сегодняшний день в быту и на производстве всё чаще используются электрические приборы такие, как электродвигатели.  Так как мы впервые попробовали собрать электромагниты и использовать их, в чем и заключается новизна данного проекта. Цель работы создание   простейшего   электромагнита   и   измерение   силы   создаваемого   им магнитного поля. Задачи исследовательской работы Для   достижения   поставленной   цели,   нам   необходимо   решить   следующие задачи:  Изучить литературу об электромагнитах.  Изучить терминологию.  Провести исследования на основании изученной литературы.  Проанализировать полученные результаты.  Сделать выводы. Объект исследования: самодельные электромагниты  Предмет   исследования:   история   создания   электромагнитов,     свойства магнитов и их использование   Методы исследования: изучение литературы по теме, отбор и систематизация материала, обобщение и выводы. Теоретическая значимость работы В   1825   году   английский   инженер Уильям   Стёрджен изготовил   первый электромагнит,   представляющий   собой   согнутый   стержень   из   мягкого   железа   с обмоткой из толстой медной проволоки. Для изолирования от обмотки, стержень был покрыт лаком. При пропускании тока железный стержень приобретал свойства сильного   магнита,   но   при   прерывании   тока   он   мгновенно   их   терял.   Именно   эта особенность электромагнитов и позволила широко применять их в технике. Устройство электромагнита Вместе   с   тем   при   всем   разнообразии   встречающихся   на   практике электромагнитов они состоят из основных частей одинакового назначения. К ним относятся катушка с расположенной на ней намагничивающей обмоткой (может быть несколько   катушек   и   несколько   обмоток),   неподвижная   часть   магнит   провода, выполненного  из ферримагнитного материала (ярмо и сердечник) и подвижная часть магнит провода (якорь). В некоторых случаях неподвижная часть магнит провода состоит из нескольких деталей (основания, корпуса, фланцев и т. д.). а) Якорь   отделяется   от   остальных   частей   магнит   провода   воздушными промежутками и представляет собой часть электромагнита, которая, воспринимая электромагнитное усилие, передает его соответствующим деталям приводимого в действие механизма. Классификация электромагнитов Электромагниты   весьма   разнообразны   по   конструктивным   выполнениям, которые   различаются   по   своим   характеристикам   и   параметрам,   поэтому классификация облегчает изучение процессов, происходящих при их работе. В   зависимости   от   способа   создания   магнитного   потока   и   характера действующей   намагничивающей   силы   электромагниты   подразделяются   на   три группы:   электромагниты   постоянного   тока   нейтральные,   поляризованные электромагниты постоянного тока, электромагниты переменного тока. Нейтральные электромагниты В нейтральных электромагнитах постоянного тока рабочий магнитный поток создается с помощью обмотки постоянного тока. Поляризованные электромагниты Поляризованные электромагниты постоянного тока характеризуются наличием двух независимых магнитных потоков: поляризующего и рабочего. Электромагниты переменного тока В   электромагнитах   переменного   тока   питание   обмотки   осуществляется   от источника переменного тока. Помимо промышленного использования, магниты стали широко применяться в медицине.  Еще   в   конце XIX —начале XX  века на   страницах   Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона  Мендельсон М. Э. писал, что электромагнит «служит самым лучшим способом для извлечения инородных тел из полости глаза» Электромагниты получили настолько широкое распространение, что трудно назвать область техники, где бы они ни применялись. Они содержатся во многих бытовых приборах ­ электробритвах, магнитофонах, телевизорах и т.п. Устройства техники связи ­ телефония, телеграфия и радио немыслимы без их применения. Электромагниты   являются   неотъемлемой   частью   электрических   машин, многих устройств промышленной автоматики, аппаратуры регулирования и защиты разнообразных электротехнических установок. Развивающейся областью применения электромагнитов   является   медицинская   аппаратура.   Наконец,   гигантские электромагниты   для   ускорения   элементарных   частиц   применяются   в синхрофазотронах. Практическая значимость работы Метод изменения магнитного поля простейшего электромагнита: изменение числа витков его обмотки, изменение силы тока в обмотке. Прогнозируется:  Что с увеличением числа витков обмотки электромагнита его магнитное поле усиливается и наоборот  Увеличивая   (уменьшая)   силу   тока   в   цепи   магнитное   поле   электромагнита усиливается  (уменьшается)  Электромагнит   с   большим   стальным   сердечником   имеет   большую   силу магнитного поля  Электромагнит   с   большей   силой   магнитного   поля   будет   иметь   большую грузоподъемность Итак,   используя   толстую   медную   проволоку,   обмотанную   вокруг металлического стержня,  мы получаем простейший электромагнит; таким образом можно сказать, что грузоподъемность электромагнита увеличивается от количества витков проволоки, но если число витков оставить прежним и увеличить напряжение в   источнике   питания   мы   так   же   увеличим   грузоподъемность.   Используя   тонкую медную проволоку,  мы получаем те же результаты, что и с толстой с той разницей, что обмотки тонкой проволоки, для достижения той же грузоподъемности нужно гораздо больше. Таким образом,  мы видим, что сила электромагнита зависит и от толщины проволоки. При   использовании   катушек   с   разной   толщиной   проволоки   и   размерами стальных   сердечников   мы   можем   узнать   наглядную   разницу   между   двумя электромагнитами.   Прогнозируется,   что   их   сила   будет   одинаковой   вследствие большой   разницы   в   числе   витков,   толщины   проволоки   и   размерах   стальных сердечников.   Используя   две   принципиально   разные   катушки,   мы   получили практически одинаковый результат при использовании источника питания в 12 В. Вывод:   сила   магнитного   поля   полностью   зависит   от   толщины   проволоки, количества   слоев   обмотки,   длины,   диаметра   металлического   сердечника   и напряжения, подаваемого источника питания.  От   мощности     катушки   зависит   электромагнитная   сила,   удерживающая заготовку. Список источников:  Буртаев Ю.В., Овсянников П.Н. "Теоретические основы электротехники". (М.:Либроком,2013).  Киреева Э.А., Шерстнев С.Н.. "Полный справочник по электрооборудованию и электротехнике".  (М.:КноРус,2013). http   ://   class    ­  fizika    .  ru   /8_   m   3  a  .  html https    ://   ru.wikipedia.org/wiki https://kopilkaurokov.ru/fizika http://www.myshared.ru/slide/598831/    