Solenoidler Nasıl Çalışır?

Jan 14 2021
Solenoidleri her gün bilmeden kullanıyorsunuz. Peki bunlar tam olarak nedir ve nasıl çalışırlar?
Evinize pizza getiren adam, kapı zilinizi her çaldığında bir solenoidi devreye sokar. Pekic/Getty Images

"Çetin!" Görünüşe göre pizza burada. Teslimatçı verandanızda ve kapı zilini çaldı . Bunu yaparak, elektronik odaklı dünyamızdaki en kullanışlı cihazlardan birini etkinleştirdi: Bir solenoid.

Bu şeyler olmadan hayat çok daha zor olurdu. Modern arabalar solenoidlere bağlıdır ; belirli kapı kilitlerinin önemli bir parçasıdır ; ve hey, çamaşır makinenizde solenoidler olduğunu biliyor muydunuz ?

Solenoid Nedir?

Tanım olarak, her solenoid sarmal bir metal tel parçası içerir. Evrenin temel kuvvetlerinden biri olan elektromanyetizmadan bu şekilde yararlanırlar .

"Karşıtların çekimi" şüpheli bir flört tavsiyesi olabilir , ancak bu manyetizmada değişmez bir kuraldır. Tüm mıknatıslar kuzey ve güney kutuplarını içerir. Ayrıca birinciden ikinciye doğru akan bir manyetik alana da sahiptirler .

İki kuzey kutbu doğal olarak birbirini itecektir. İki güney kutbu için aynı. Ancak bir çift mıknatıs alıp birbirine yaklaştırırsanız, birinci mıknatısın kuzey kutbu ikinci mıknatısın güney kutbuna çekilir. Bu fizik, bebeğim.

Solenoidler, mekaniklere ve mühendislere bu süreç üzerinde bir miktar kontrol sağladıkları için faydalıdır. Bir elektrik akımı metal bir telden geçtiğinde, bir manyetik alan oluşturur. Bu alandaki yüklü parçacıklar , söz konusu telin dışında daireler halinde hareket eder.

Telin sarılması, manyetik alanını daha güçlü hale getirir . Eklenen her yeni bobin ile alan daha da güçleniyor. Ve hatırlamanız gereken başka bir şey daha var: Manyetik alan, bu bobinlerin içindeki alanda daha fazla yoğunlaşacak - ve telinizi çevreleyen alanda daha az yoğunlaşacak .

Bir solenoid, elektrik akımı taşıdığında mıknatıs görevi gören silindirik bir tel bobindir.

Elektrikli Kaydıraklar

Şimdi işin ilginçleştiği yer burası. Çoğunlukla, solenoid teller metal bir çubuğun etrafına sarılır. ("Solenoid" kelimesi , "boru şeklinde" anlamına gelen Yunanca sōlēnoeidēs kelimesinin bir türevidir .)

Tel bir elektrik akımı aldığında, bu metal parçası solenoidin bir ucuna doğru çekilecek ve çekilecektir. Ama etkisi geçicidir. Cut off elektrik akımı ve manyetik alan öldürür. Ardından yay yüklemesi sayesinde üniteniz eski konumuna geri dönmelidir.

Temel olarak, pastamızı alabilir ve onu da yiyebiliriz. Solenoidler, telleri manyetize etmemize ve daha sonra istediğimiz zaman (hemen hemen) onları demanyetize etmemize izin verir. Hepsi bir düğmeye basarak. Ya da bir anahtarın bükülmesi.

Daha önce de söylediğimiz gibi, arabalar solenoid kullanır. Kontak anahtarının çevrilmesi, akünüzdeki elektriği marş motoru solenoidine iletir . Bir kez etkinleştirildiğinde, birkaç şey olur. Solenoid teldeki elektrik akımı, hareketli bir demir çubuğu çeker . Marş motoru ile aracın aküsü arasındaki devre tamamlanmıştır. Ve bir "pinyon" dişli çarkı, "volan" adı verilen bir disk ile birleşir.

Birkaç saniye içinde, bir zamanlar atıl durumdaki araba motorunuz canlanıyor. En azından böyle çalışması gerekiyor .

Bu sana hiç oldu mu? Arabanızda oturuyorsunuz ve kontağı çevirdiniz ama motor çalışmıyor. Bunun yerine, hoş olmayan bir tıklama sesi duyarsınız . Suçlu, bitmiş bir pil veya tehlikeye atılmış bir alternatör olabilir. Ya da belki burada asıl suçlu marş solenoidinizdir.

Herhangi bir tamirci, bir devre test cihazı veya kullanışlı bir multimetre varsa , solenoidinize bir test verebilmelidir . Bazen bu parçalar tamir edilebilir. Bazen değiller ve değiştirilmeleri gerekiyor. Bir araba sahibinin hayatı da böyle gider.

Arabanızdaki kontak anahtarını çevirmek, akünüzdeki elektriği marş solenoidine iletir.

Arabalar ve Ev Aletleri Solenoid Kullanıyor

Bu arada, birçok araba da elektrikli kapı kilitlerinde solenoid kullanıyor . Daha önce tartıştığımız aynı prensipler kullanılarak kapı kollarını kilitlemek veya kilidini açmak için ayrı solenoidler harekete geçirilir.

Bu, tüm solenoidlerin eşit yaratıldığı anlamına gelmez. Her biri kendi güçlü yönlerine sahip birçok varyasyon mevcuttur.

İmalat ve su arıtma tesisleri hidrolik solenoidlerden iyi bir şekilde yararlanır . Adından da anlaşılacağı gibi, suyun ve diğer sıvıların akışını düzenlerler. Ayrıca içerdiği gazları aynı şekilde etkileyen pnömatik solenoidleri de unutmayalım .

Tam daire geliyor, şimdi ön adımınızdaki pizzacıya dönüyoruz. Tüm kapı zilleri solenoid kullanmaz; daha yeni tasarımlar bunları tamamen dışarıda bırakma eğilimindedir. Ancak "akıllı" cihazların altın çağında bile, birçok kapı zili hala elektromanyetik aygıtları içeriyor.

Diyelim ki sizinki de onlardan biri . Pizza taşıyıcımız düğmeye bastığında, yerleşik bir solenoidden elektrik akımı gönderdi. Bu basit hareketin ürettiği manyetik alan, bir demir çekirdeği sarmal telin içine sürükledi. Ardından metal küçük bir çınlamaya bastı ve bir "Ding!" gürültü, ses.

Açıkçası, teslimatçı parmağını sonsuza kadar düğmede tutamazdı. Bıraktığı anda manyetik alan yok oldu ve bir yay o demir çekirdeği ters yöne fırlattı. Sonra metal , "Dong!" diyen ikinci bir çan çaldı.

Bu ücretsiz ekmek çubuklarının tadını çıkarırken size düşünecek bir şey vermeli.

ŞİMDİ İLGİNÇ

Magneto klasik bir "X-Men" kötü adamı değil. Aynı zamanda uçaklarda ve zincirli testerelerde bulunan güç üreten elektrikli bir cihazın adıdır .