Membuat Elektromagnet Besar: Panduan Praktikal

Langkah 1: Reka Bentuk Elektromagnet

Elektromagnet bekerja dengan mengalirkan arus elektrik melalui gulungan wayar yang dililitkan di sekitar pelat besi. Untuk menghasilkan magnet yang kuat, kita perlu menghitung nilai rintangan keseluruhan gulungan. Wayar 20 AWG boleh mengalir sehingga 3 A. Dengan bateri 12 V, impakannya ialah 4 Ω (12 V ÷ 3 A).

Keadaan ini memerlukan 336 ft (≈102 m) wayar, kerana 20 AWG mempunyai rintangan 0.0119 Ω/ft. Dengan menggabungkan semua gulungan, kita dapat mencapai 4 Ω yang diinginkan.

Langkah 2: Menentukan Saiz dan Bentuk

Gunakan sebatang bolt 1/2‑inci (6 inci panjang) sebagai penopang. Keliling bolt ialah kira‑kira 0.131 ft, jadi 336 ft / 0.131 ft = 2 566 gulungan. Walaupun 30 AWG mempunyai ketebalan 32/1000 in, gulungan ini akan memiliki tinggi kira‑kira 82 in, tetapi kerana bolt hanya 6 in, ia hanya mencapai ketebalan 1.376 in.

Oleh itu, gunakan washer 2‑inci (diameter) sebagai pelindung tepi gulungan.

Langkah 3: Persediaan Peralatan

Golak washer 2‑inci ke atas bolt, kemudian letakkan tabung logam dan washer 2‑inci lagi. Serlahkan baut dan gunakan kunci untuk mengencangkan.

Langkah 4: Menyusun Gulungan

Gulung wayar 30 AWG di sekitar pelat besi. Mulakan dengan meninggalkan dua kaki (≈0.61 m) sebagai ‘tail’ dan ikat dengan tap tap elektrik. Gulung secara selari dan sistematik dari satu hujung ke hujung lain lalu balik. Ulang sehingga 336 ft selesai. Potong wayar dan biarkan tail kira‑kira dua kaki (selang), lalu kukuhkan dengan tap tap.

Langkah 5: Menyiapkan Sambungan

Gosok lapisan enamel sekeliling dua setengah inchi pada hujung wayar dengan pisau. Sambungkan kedua hujung ke terminal bateri kereta 12 V. Beban 4 Ω akan menarik kira‑kira 3 A, menghasilkan kuasa sekitar 36 W (dalam teori). Sebagian besar tenaga akan hilang sebagai haba, namun sisa akan ditukar kepada magnetisme.

Amaran Keselamatan

• Gunakan sarung tangan dan kaca mata keselamatan ketika menyambungkan ke bateri kereta.
• Beban 3 A boleh menghasilkan haba yang berlebihan; pastikan bateri dan sambungan tidak terbakar.
• Selalu periksa keadaan bateri sebelum menghubungkan.

Senarai Peralatan

• Wayar selindung 20 AWG
• Bol 1/2‑inci (6 inci panjang)
• 2 washer fender 1/2‑inci (diameter 2 inci)
• Nut 1/2‑inci
• Tabung logam 5.5 inci panjang (diameter dalam 1/2‑inci)
• Bateri kereta 12 V
• 2 kunci atur (adjustable)
• Tap tap elektrik
• Pisau