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Como calcular a força de um eletroímã

Os engenheiros elétricos criam eletroímãs passando correntes elétricas através de objetos de metal de certos formatos. Eles comumente usam pedaços solenoides de arame como base para seus ímãs. Eles fazem isso rodando pedaços de metal em forma de espiral em torno de um modelo cilíndrico; a mola comum é um solenoide. Passar uma corrente elétrica através do solenoide resulta em um campo magnético que exerce força em objetos ferromagnéticos por perto, como pedaços de ferro ou aço. Você pode determinar a magnitude dessa força colocando as dimensões e outras propriedades do imã em uma equação relativamente simples.

Instruções

Os campos eletromagnéticos exercem força de objetos ferromagnéticos (concentrics image by Adrian Hillman from Fotolia.com)
  1. Escreva a equação:

    Força = ((N x I)^2 x k x A) / (2 x g^2)

    N = número de voltas no solenoide I = a corrente, em amperes (A), passando pelo solenoide A = área de seção transversal, em metros quadrado, do imã solenoidal g = a distância, em metros, entre o ímã e o pedaço de metal k = 4 x pi x 10 ^ -7 (uma constante) ^ = símbolo que significa "elevado à potência de"

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  2. Analise seu eletroímã para determinar as suas dimensões e a quantidade de corrente que você estará colocando através dele. Por exemplo, imagine que tem um ímã com 1.000 voltas e uma área de seção transversal de 0,5 metros quadrado que você irá operar com 10 A de corrente 1,5 metros de um pedaço de metal. Portanto:

    N = 1.000 I = 10 A A = 0,5 metros quadrado g = 1,5 m

  3. Conecte os números da equação para calcular a força que atuará no pedaço de metal.

    Força = ((1,000 x 10)^2 x 4 x pi x 10^-7 x 0,5) / (2 x 1,5^2) = 14 Newtons (N)

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O que você precisa

  • Calculadora

Referências

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