يكمن تحدي SEED الهندسي في صنع أفضل مغناطيس كهربائي ممكن. وسيتم الحكم على مغناطيسك الكهربائي وفقاً للوزن القادر على حمله، فالمغناطيس الكهربائي “الأفضل” هو القادر على حمل الجسم أو الأجسام الأثقل وزناً.
وكأي مشكلة هندسية، هنالك حدود ومتطلبات يجب عليك الالتزام بها. وإليك الإرشادات التالية:
تستطيع استخدام سلك بطول 250سم كحد أقصى، ولا يوجد حد أدنى لذلك.
يجب أن لا يقل قياس السلك عن20. (كلما زاد القياس كلما أصبح السلك أكثر رفعاً، لذا فإن قياس 20 هو أسمك سلك يمكنك استخدامه.)
تستطيع استخدام أي شيء لنواة الملف، أو عدم استخدلم نواة على الإطلاق.
يمكن أن يكون المغناطيس الكهربائي بأي حجم أو شكل.
يجب أن يكون مصدر الطاقة بطارية واحدة بسعة 1.5 فولت، وليس أكبر من حجم D.
تستطيع استخدام أي مادة ذات قوة نفاذ مغناطيسية، مثل الحديد أو النيكل أو الفولاذ، كثقل تقوم بحمله. كما تستطيع تجربة حمل جسم واحد، أو عدة أجسام صغيرة كدبابيس الورق المعدنية أو المسامير. فالثقل الإجمالي هو الذي يؤخذ بعين الاعتبار.
أرسل لنا صوراً ووصفاً لما قمت بعمله مع النتائج التي توصلت إليها بعد قيامك بصنع مغناطيسك الكهربائي. وسنقوم بنشرها هنا في مركز علوم SEED.
استخدم بطارية واحدة سعة 1.5 فولت فقط، على أن لا تكون أكبر من حجم D كما هو محدد. يمكن أن تسبب الفولتية العالية صدمة كهربائية، كما يمكن أن تسبب البطارية الأكبر حجماً إحماءاً زائداً وخطراً لبعض المغانط الكهربائية حتى لوكانت سعتها 1.5 فولت.
حتى مع اتخاذ الاحتياطات المذكورة في 1، يمكن لمغناطيسك الكهربائي أن يسخن، وإذا ما حدث ذلك قم بفصله فوراً.
تعلم المزيد
ما هو المغناطيس الكهربائي؟
عند تدفق الكهرباء عبر سلك، يتم إنتاج مجال مغناطيسي. تتكون معظم المغانط الكهربائية من سلك ملفوف حول نواة مصنوعة من الحديد أو الفولاذ. إليك مثالاً قمنا به في تجربة الاسترخاءالمغناطيسي.
يتم لف السلك حول دبوس ورق معدني مقوّم ومن ثم يتم توصيله بأحد أقطاب البطارية. وعندما يكون الطرف الحر من السلك موصولاً بالقطب الآخر للبطارية، يتدفق التيار الكهربائي عبر السلك ويصبح دبوس الورق المعدني ممغنطاً.
يحدث ذلك نتيجة تنظيم ذرات الحديد في دبوس الورق المعدني على شكل تجمعات تعرف بالمجالات. وتشبه هذه المجالات مغانط صغيرة في كل منها قطباً شمالياً وقطباً جنوبياً. وغالباً ما تضطرب هذه الأقطاب وتختلط بشتى الاتجاهات ليلغي كل مجال من المجالات المغناطيسية المجال الآخر. عندما تترتب المجالات في نفس الاتجاه، تصبح قطعة الحديد مغناطيساً، وعندما تتدفق الكهرباء عبر السلك الملفوف حول دبوس الورق المعدني، تترتب المجالات.
هنالك نوع آخر من المغانط هو المغناطيس الدائم، كالمغناطيس الذي تقوم بتعليقه على الثلاجة. ويصنع المغناطيس الدائم من الحديد أو من معدن آخر ذو نفاذية مغناطيسية مثل النيكل أو الكوبالت. تترتب المجالات عند صُنع المغناطيس وتبقى على هذا الحال بصورة دائمة.
