Ist es möglich, eine Spule zu verwenden, um eine anhaltende Verschiebung / einen anhaltenden Druck zu erzeugen? ohne Dauermagnet?

Soweit ich weiß, sind Lautsprecher im Grunde genommen Spulen, die mit Permanentmagneten gekoppelt sind. Wenn dann ein Strom durch die Spule fließt, erzeugt er ein Magnetfeld, das gegen den Permanentmagneten drückt, die Membran bewegt, die am Permanentmagneten befestigt ist, und erzeugt Schallwellen.

Was mich interessiert, ist die Verwendung einer Spule, um etwas Ähnliches zu tun, aber stattdessen einen menschlich wahrnehmbaren Druck zu erzeugen. Zum Beispiel etwas, das Sie leicht, aber merklich mit einer konstanten Geschwindigkeit gegen Ihren Finger drücken (nicht etwas, das sich ständig hin und her bewegt wie eine Lautsprechermembran).

Wenn ich nur eine kleine Spule aus Magnetdraht mache und sie an eine Batterie anschließe, würde das vom Draht erzeugte Magnetfeld meiner Meinung nach einen konstanten Druck gegen den Magneten erzeugen, wobei der Strom proportional zur Verschiebung ist. Ist das richtig?

Wenn das richtig ist, dann ist meine eigentliche Frage, ob dies ohne die Verwendung eines Permanentmagneten möglich ist? Ich weiß, dass Sie mit einer Spule eine Anziehungskraft auf Metall erzeugen können, aber gibt es eine Möglichkeit, eine Abstoßungskraft zu erzeugen?

" ... erzeugen einen konstanten Druck gegen den Magneten, wobei der Strom proportional zur Verschiebung ist. " Die Kraft ist proportional zum Strom. Druck ist Kraft / Fläche.

Antworten (3)

Was Sie beschreiben, ist allgemein als "Solenoid" bekannt. Es ist eine leicht verfügbare elektrische Komponente, so etwas wie ein Relais. Gehen Sie zu www.mcmaster.com und suchen Sie nach „Solenoid“ und Sie werden viele im Handel erhältliche Varianten sehen, obwohl die meisten wahrscheinlich zu groß für Ihren spezifischen Gebrauch sind.

Das Solenoid ist eine Drahtspule (eigentlich viele Windungen), die um ein kreisförmiges Rohr herum geformt ist. Ein eiserner, aber nicht magnetisierter Stab gleitet in das Rohr. Wenn die Spule erregt wird, bewegt sich der Stab (oft als "Kolben" bezeichnet) je nach spezifischem Design in die Spule hinein oder aus ihr heraus.

Also ja, der von Ihnen beschriebene Mechanismus ist tatsächlich möglich. Ein Problem, auf das Sie stoßen könnten, ist jedoch die Akkulaufzeit. Solenoide sind typischerweise aktuelle "Schweine". Um die Magnetkraft auf den Tauchkern aufrechtzuerhalten, muss der Strom weiterhin durch die Spule fließen. Während Strom fließt, wird Batteriestrom verbraucht.

Wenn die Batteriegröße und -lebensdauer ein Problem sind, müssen Sie Ihr Design möglicherweise etwas cleverer gestalten und sich eine Art Magnetspule ausdenken, wahrscheinlich mit zwei Spulen - eine, um den Kolben in den Finger zu drücken, und eine andere, um ihn zurückzuziehen. Auf diese Weise müssen Sie die Spule nur mit Energie versorgen und Batteriestrom verbrauchen, wenn der Kolben bewegt wird, und nicht während der gesamten Zeit, in der er am Finger anliegt.

Muss der Stab unbedingt im Rohr sein? Würde es genauso gut funktionieren, wenn ein flaches Stück Metall über dem Solenoid ruht?
Gibt es außerdem einen Grund dafür, dass alle Solenoide eine lange Rohrform haben? Gibt es flachere, die mir noch nicht begegnet sind?
Wenn Sie das "flache Metallstück" wie von Ihnen beschrieben über dem Solenoid platzieren, würden Sie ein Standardrelais ohne die Kontakte herstellen. Der bewegliche Teil des Relais wird „Anker“ genannt. Diese Anordnung wird manchmal anstelle des herkömmlichen Rohrmagneten als mechanischer "Betätiger" verwendet. Der Nachteil des Ankerdesigns besteht darin, dass die Betätigungskraft im Vergleich zur zylindrischen Solenoidform relativ schwach ist.
Der Grund für die lange Rohrform ist, dass sie am einfachsten herzustellen ist und magnetisch effizient ist. Es gibt im Handel erhältliche Solenoide mit quadratischen Stößeln. Ich habe spezialisierte Solenoide mit anders geformten Kolben gesehen. Es ist nicht ausgeschlossen, dass Sie Ihre eigenen machen können. Wenn Sie sich entscheiden, Ihre eigenen zu rollen, besorgen Sie sich eine Kopie dieses Klassikers: „Solenoids, Electromagnets and Electromagnetic Windings“ von Charles Underhill. Einfach im Internet verfügbar. Es wurde 1914 geschrieben, und Magnetspulen haben sich seitdem nicht wesentlich verändert.

Sie können entweder zwei Drahtspulen oder eine Drahtspule und einen Permanentmagneten verwenden. Beides wird funktionieren.

Die Abstoßungskraft erfordert, dass Sie den Permanentmagneten und die Spule AUSRICHTEN und sie natürlich nicht nur nebeneinander stellen.
Sehr schön :) +2 für zwei Spulen, -1, weil das OP "ohne Permanentmagnet" angegeben hat.
@Whit3rd: Hast du irgendwie die Betreffzeile und den folgenden Text des OP verpasst? Von welchem ​​Dauermagneten redest du?

Eine Möglichkeit, eine Abstoßungskraft zu erzeugen, besteht darin, ein diamagnetisches Material zu verwenden, gegen das das Magnetfeld der Spule drückt, eine andere Möglichkeit, den hervorragenden Doppelspulenvorschlag von @ user96037 zu verwenden.