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永久磁石を作成するすべての可能な方法は、プリンストン大学に保管されているジョセフ・ヘンリーの学生ノートにリストされています。 18世紀のアメリカの物理学者であるヘンリーは、マイケルファラデーとともに電気技術の父として知られているため、彼が説明する方法の1つが電気を使用することは驚くことではありません。適切なタイプの金属棒と十分な電力がある場合、電磁誘導により棒が強力な永久磁石に変わることがわかります。どれくらい強い？冷蔵庫の磁石よりも明らかに強い。
磁性とは？
磁気と電気は関連しているだけでなく、同じコインの2つの側面であり、この実現につながったのは、ヘンリーとファラデーによって独立して発見された電磁インダクタンスの現象でした。電子にはスピンがあり、各原子に小さな磁場を与えます。特定の金属内部に電子を誘導して同じ方向に回転させることが可能であり、それにより金属に磁気特性が与えられます。これを行う金属のリストは長くはありませんが、鉄はそれらの1つであり、鉄は鉄で作られているため、磁化することもできます。
磁石を作る方法
ヘンリーが普通の鉄または鉄の棒を磁石に変える方法には次のようなものがあります。
各方法の最終結果は、ロッド内の電子が同じ方向に回転するように誘導することです。電気は電子で作られているため、最後の方法が最も効率的であるという前提が適切です。
自分の磁石を作る
鋼鉄、鉄、または磁化可能な他の材料で作られたロッドが必要です。 （ヒント：他にも多くの選択肢があります。）10d以上のスチールネイルは完璧です。スチールを確認していない場合は、小さな磁石を使用してテストしてください。また、絶縁された銅線1本または2本と、コンセントに差し込めるDセルバッテリーや低電圧トランスなどの電源も必要です。トランスを選択する場合は、ワイヤを接続できる端子があることを確認してください。
爪を磁化するには、できるだけ多くのコイルを形成して、その周りにワイヤを巻き付けます。すでに巻いたコイルの上にワイヤを重ねることは問題ありません。コイルの数を増やすと、誘導磁場の強度と磁石が増加しますので、寛大にしてください。ワイヤの端を空けたままにして、電源に接続できるように1インチの絶縁体を剥ぎ取ります。
ワイヤを電源に接続し、電源を入れます。 1分程度電源を入れたままにしてから、電源を切ります。鉄のやすりの上に爪をかざしてテストします。これで、電源がオフの場合でも磁化されてファイリングを引き付けるはずです。
強度を高める
コイルの数を増やすことで、磁石の強度を上げることができます。たとえば、コイルの数を2倍にすると、誘導電界の強度が2倍になります。ただし、これを行うためにワイヤの長さを長くすると、電気抵抗が増加し、ワイヤを流れる電流の量が減少します。電子の動きである電流が電界を作り出すため、誘導電力が低下します。トランスの設定を変更するか、より大きなバッテリーを使用して、電圧を上げることにより、この電流損失を相殺します。