Помогите дураку с физикой. Или электротехникой

Question

Мощность пропорциональна напряжению, а сила электромагнита не зависит от напряжения? Т. Е. если намотать толще катушку и уменьшить напряжение так, чтобы ток остался на прежнем значении, то эл. мощность уменьшится, а сила магнита нет? Как так?

Answer 1

Сила электромагнита зависит от количества витков И силы тока в них. И кроме того, ограничивается пропускной способностью сердечника.

Но сила тока и количество витков (при этом) связаны обратной зависимостью, т. к. чтобы уместить больше витков, провод приходится делать тоньше и длинне - а это увеличивает его сопротивление. И чтобы после этого не уменьшился ток, придется увеличивать напряжение питания. Кроме того, ток имет свойство нагревать проводник, по которому протекает. Поэтому сила тока ограничена еще и температурой плавления проводов и их изоляции.

Ты можешь безнаказанно увеличивать мощность электромагнита, наматывая МНОГО витков ТОЛСТЫМ проводом, и питая все это БОЛЬШИМ напряжением. Но тогда вырастают физические размеры катушки. А напряженность поля зависит от размеров магнита - чем он больше, тем МЕНЬШЕ получится напряженность, т. к. та же энергия должна охватывать больше объема в пространстве.
Ты можешь увеличить напряженность поля только в ограниченном пространстве - за счет хитрой формы сердечника. Например, сделать его в виде кольца с тонким разрезом. В этом узком зазоре напряженность поля будет фокусироваться и возрастать в тысячи раз - при той же затрате мощности.
Ты можешь увеличить возможности электромагнита, сделав его обмотку сверхпроводящей (т. е. сильно охлаждая е) . Тогда она сможет без сопротивления пропускать в тысячи раз боле сильный ток, даже по тонкому проводу - и не греться, и не плавиться при этом.

Как видишь, возможностей есть много. Пользуйся