Comment créer un aimant avec un fil et un clou?
Boucler les extrémités du fil aidera à créer une meilleure connexion entre la batterie et le fil.
La fabrication d'un mini-électro-aimant est un projet simple que vous pouvez réaliser juste pour le plaisir ou pour l'utiliser comme expérience pédagogique. Cela ne prend que quelques minutes pour créer un mini-électro-aimant, mais vous aurez besoin de matériel spécial pour le faire. Après avoir terminé votre premier mini-électro-aimant, vous pouvez également apporter des modifications à votre création qui pourraient rendre l'aimant plus puissant.
Partie 1 sur 2: fabrication d'un mini-électro-aimant
- 1Rassemblez vos matériaux. Faire un mini-électro-aimant est un projet amusant et facile. Vous pouvez l'utiliser pour en savoir plus sur le fonctionnement des aimants ou simplement pour ramasser des trombones que vous avez renversés sur votre bureau. Pour fabriquer un mini-électro-aimant, vous aurez besoin de:
- clou ou vis (au moins trois pouces de long et fait de fer, de zinc ou d'acier)
- du fil de cuivre mince et enduit
- les ciseaux
- une pile AA
- ruban électrique
- quelque chose à ramasser, comme des trombones en métal ou des punaises
- 2Enveloppez la vis avec du fil de cuivre enduit mince. Prenez votre clou ou votre vis et commencez à enrouler le fil de cuivre autour, mais assurez-vous de laisser une queue d'environ trois pouces. Vous en aurez besoin pour connecter le fil à la batterie.
- Enroulez fermement le fil autour du clou ou de la vis jusqu'à ce que vous atteigniez la fin. Ensuite, laissez une autre queue de trois pouces. Coupez le fil à environ trois pouces au-delà de l'extrémité du clou ou de la vis.
- Lorsque vous avez terminé, vous devriez avoir deux morceaux de fil de cuivre de trois pouces suspendus aux extrémités de votre vis ou de votre clou.
- 3Bouclez les extrémités du fil. Prenez les morceaux de fil qui pendent aux extrémités de votre vis ou de votre clou. Ensuite, enroulez un peu les extrémités de ces morceaux de fil, comme si vous faisiez une petite boucle à chaque extrémité.
- Boucler les extrémités du fil aidera à créer une meilleure connexion entre la batterie et le fil.
Prenez les morceaux de fil qui pendent aux extrémités de votre vis ou de votre clou. - 4Attachez les boucles de fil à votre batterie. Ensuite, prenez les boucles que vous avez créées et attachez une boucle à chaque pôle de votre batterie. Attachez-en un au pôle positif et l'autre au pôle négatif.
- Fixez chacune des boucles de fil aux pôles opposés de votre batterie avec un petit morceau de ruban électrique.
- 5Utilisez votre aimant pour ramasser des objets. Après avoir attaché les fils et les avoir fixés avec du ruban adhésif, votre mini-électro-aimant est terminé. Vous pouvez maintenant utiliser la partie enroulée de fil du clou ou de la vis pour ramasser des objets tels que des trombones, des punaises, des clous, des vis et d'autres petits objets métalliques.
- Si votre mini-électro-aimant ne fonctionne pas, vérifiez que les fils sont en contact étroit avec les deux extrémités de la batterie. S'ils sont desserrés ou non connectés, l'électro-aimant ne fonctionnera pas.
- Détachez les fils de cuivre de la batterie lorsque vous avez terminé d'utiliser l'aimant. L'aimant deviendra chaud si les fils sont connectés trop longtemps.
Partie 2 sur 2: modifier la conception
- 1Essayez un autre type de clou ou de vis. Vous pourriez constater que différents matériaux ont différents niveaux de magnétisme. Essayez d'échanger un clou en fer contre un en acier pour voir si cela augmente ou diminue la quantité de trombones que vous pouvez ramasser.
- N'oubliez pas de compter le nombre de trombones que votre dessin actuel peut soulever avant de faire des ajustements.
- 2Utilisez une vis ou un clou plus gros. Une vis ou un clou plus gros peut également avoir plus de puissance magnétique qu'une petite car vous pouvez enrouler plus de fil de cuivre autour d'elle. Essayez d'améliorer votre vis ou votre clou actuel avec un plus gros pour voir si cela rend l'aimant plus puissant.
- 3Attachez une batterie plus grosse. Les piles AA fonctionnent bien pour cette expérience, mais peut-être qu'une pile plus grosse rendra votre électro-aimant plus puissant. Essayez d'échanger votre pile AA contre une pile D pour voir si cela se traduit par un aimant plus puissant.
- Attachez les fils à la pile D de la même manière que vous les attacheriez à la pile AA.
Pourquoi la force magnétique diminue-t-elle lors de la création d'un aimant avec un fil et un clou? - 4Ajoutez un interrupteur. En ajoutant un interrupteur à couteau, vous pouvez contrôler le flux d'énergie en appuyant sur un bouton. Pour ajouter un interrupteur à couteau, vous aurez besoin de deux piles D, de plus de fil et d'un interrupteur à couteau, que vous pouvez trouver dans la plupart des magasins de bricolage.
- Enroulez le fil autour de votre clou ou de votre vis, puis connectez le fil d'une extrémité de la vis à votre interrupteur à couteau.
- Ensuite, connectez le fil de l'autre extrémité du clou ou de la vis au pôle négatif de l'une des batteries D.
- Ensuite, connectez un morceau de fil de cuivre entre le pôle positif de votre batterie qui est connecté à la vis et le pôle négatif de la batterie qui n'est encore connecté à rien.
- Terminez le circuit en connectant un fil entre le pôle positif restant et l'interrupteur à couteau.
- Fermez l'interrupteur à couteau et vous devriez pouvoir ramasser des trombones ou des punaises.
- La batterie et le fil peuvent devenir chauds, vous pouvez donc porter des gants si vous manipulez l'aimant après qu'il ait été connecté pendant quelques minutes.
- Soyez toujours prudent lorsque vous traitez avec l'électricité.
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Questions et réponses
- Comment les électrons y circulent-ils? Négatif à positif ou positif à négatif?Les électrons sont chargés négativement. Ils circulent de la borne négative à la borne positive.
- Quelle est la différence entre enrouler un fil fermement et l'enrouler lâchement et pas trop près l'un de l'autre?Expérimentez avec le nombre d'enroulements de fil autour de l'ongle. Plus le bobinage est proche, plus le champ magnétique est fort. Les lignes de force de l'aimant se chevauchent lorsque les fils sont plus proches et entraînent un champ magnétique plus large. Enveloppez différents ongles avec un enroulement différent. Voyez à quelle distance un trombone doit être avant que l'aimant ne l'attrape. Le test de chaque version vous donne un aperçu de la façon de construire ce dont vous avez besoin.
- La batterie a-t-elle encore besoin d'être rechargée?Oui. Une batterie qui n'a pas de charge ne fonctionnera probablement pas, ou du moins pas aussi bien qu'une batterie complètement chargée. Essayez de faire l'expérience avec une nouvelle batterie pour de meilleurs résultats.
- Quand les électro-aimants acquièrent-ils le magnétisme?Les électro-aimants acquièrent du magnétisme lorsque des électrons les traversent. C'est pourquoi les électro-aimants ne fonctionnent que lorsqu'il y a une différence de potentiel à ses extrémités. Pour faire cette différence potentielle, nous y connectons une batterie.
- Puis-je l'utiliser pour un projet d'expo-sciences?Oui bien sûr. Vous pouvez expliquer l'effet magnétique du courant électrique en utilisant cette expérience.
- Quel calibre de fil faut-il utiliser?Un fil de calibre 14-16 fonctionnerait pour la plupart des aimants plus petits, mais si vous cherchez à ajouter plus de tension, assurez-vous d'augmenter le calibre du fil, sinon il deviendra très chaud et pourrait provoquer un incendie ou des brûlures.
- Combien de temps faut-il pour terminer cette expérience?Faire un électro-aimant de base prend moins de 10 minutes. Cependant, vous pouvez modifier votre aimant après avoir terminé la première conception et continuer à tester de nouvelles conceptions pendant des heures si vous le souhaitez.
- Quel est le but de cette expérience?Vous pouvez faire cette expérience juste pour le plaisir, ou l'utiliser pour voir à quel point différents métaux conduisent l'électricité. Par exemple, en remplaçant un clou en acier par un clou en zinc, vous remarquerez peut-être que l'un a plus de puissance magnétique que l'autre.
- Puis-je modifier cela pour pouvoir retirer une batterie coincée au fond d'un tube?Si une batterie est coincée au fond d'un tube, il y a de fortes chances que les produits chimiques contenus dans la batterie se soient échappés. Ils forment une croûte qui doit être délogée avant de pouvoir retirer la batterie. Un tournevis fin peut fonctionner, mais plusieurs tentatives peuvent être nécessaires avant de pouvoir desserrer la batterie.
- Pourquoi est-ce que l'ongle devient chaud lorsque je me connecte à la charge?L'ongle devient chaud parce que le fil devient chaud. Le fil devient chaud chaque fois qu'il est trop petit pour la quantité d'électricité que vous essayez de faire passer à travers. Pour arrêter ce problème, augmentez simplement le calibre du fil.
Questions sans réponse
- Une batterie chauffe-t-elle?
- Pourquoi la force magnétique diminue-t-elle lors de la création d'un aimant avec un fil et un clou?
- Pourquoi mon aimant est-il faible au milieu?
Les commentaires (2)
- C'est génial. Je l'ai tellement aimé!
- J'avais besoin d'en faire un pour mes devoirs. Grâce à vous, j'ai une note de passage!
