¿Cómo enrollar adecuadamente las bobinas de un solenoide?

Necesito enrollar un pequeño electroimán "solenoide". Aproximadamente 3 cm de alto y 2 ~ 5 cm de ancho funcionando a 5V / 0.5A. Este imán se colocará en una campana de escritorio para que baje el badajo y toque la campana. He encontrado solenoides confeccionados que empujan pero no tiran.

Así que estoy tratando de hacer mi propio imán y he enrollado varios tipos diferentes de tornillos, clavos y tornillos con diferentes tipos de alambre. Y ahora he notado un problema con la precisión :) Puedo enrollar una bobina masiva y funcionará, pero ¿cómo enrollo una bobina pequeña pero potente?

Realmente no puedo encontrar una explicación simple sobre qué diámetro de cable de núcleo usar y cuántos devanados. En general, cuanto más bobinados, más fuerte es el campo, que es común en todos los artículos que leo.

Encontré un artículo en el que alguien dice que los devanados deben enrollarse en la misma dirección (capa en el sentido de las agujas del reloj, capa en el sentido de las agujas del reloj ... etc.) para crear un solenoide realmente más fuerte, pero todos los artículos dicen que solo hay que enrollarlos de un lado a otro (¿imán?)

¿Puede alguien en general sugerir qué tipo de material y diámetro del núcleo sería el mejor y si enrollar las bobinas en la misma dirección realmente ayudaría? ¿También hay alguna diferencia en qué dirección apuntan los extremos o ambos lados emiten el mismo campo?

Por el momento tengo PCB con 3 tapas de 1000 uf en paralelo a la bobina que es activada por un transistor. Usaré un Tiny que dispara el transistor unos 0.2 segundos y necesito una sacudida de energía magnética para tirar del badajo hacia abajo y soltarlo instantáneamente.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

-EDITAR

Este es un proyecto en el que alguien comenzó a trabajar usando una alimentación USB y enrollando su propia bobina. Él usa un transistor Darlington? ¿Influye eso en la bobina de alguna manera? Solo tengo un transistor normal. El espacio debe ser de aproximadamente 1.5 ~ 2 cm para que el badajo pueda golpear la campana. Yo tengo la misma campana. Considera que usó 2 m de cable para enrollar la bobina ... Usé 3,5 metros y lo enrollé mucho más limpio que el suyo ...

• Transistor Darlington BDX53B
• 1 x 2200uf 10v cap

Youtube

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Terminé usando un solenoide de 5v. Quité 2 condensadores y usé el extremo de empuje del solenoide para patear el badajo. Y DING! Funciona a las mil maravillas. ¡No tengo idea de cómo el tipo hizo que ese electroimán tirara del badajo!

Los devanados que están uno al lado del otro y que transportan corriente en direcciones opuestas cancelan el campo magnético de los demás: debe enrollar el electroimán para que la corriente viaje en la misma dirección en todas las vueltas de la bobina. No hay un argumento sensato para hacerlo de manera diferente.

La fuerza del campo magnético está relacionada con el número de vueltas y el flujo de amperios. Para el mismo número de vueltas enrolladas en un solenoide más largo, el campo se reduce con la longitud del solenoide.

¡Estas son sus únicas opciones además de usar superconductores! Menos vueltas se pueden compensar con una corriente mayor o una longitud de solenoide reducida (vueltas de apilamiento).

Aquí hay una calculadora que puede usar para estimar la intensidad de campo y utiliza un valor de campo llamado permeabilidad y esto significa que puede verificar varios materiales y elegir uno que ofrezca la mayor resistencia PERO para la bobina doméstica, hacer un trozo de hierro está bien.

También puede ingresar el diámetro de la bobina.

Use un núcleo de hierro suave en lugar de "tornillos, clavos y pernos" que probablemente sean de acero, la alta permeabilidad ayudará a concentrar el flujo magnético de su bobina. Lo mejor es enrollar con alambre esmaltado, este es un alambre desnudo pintado con un revestimiento aislante.

El cable recubierto de plástico es demasiado grueso para hacer un buen electroimán, toda el área del aislante está diluyendo el efecto de su bobina. No utilice cables pelados, ya que la corriente fluirá a través de las bobinas (cortas) en lugar de en espiral. Haga que la espiral se enrolle lo más firmemente posible y toda la bobina debe girar en espiral en la misma dirección (en el sentido de las agujas del reloj).

Su microprocesador 'aTiny' probablemente necesitará ayuda para manejar una bobina. ¿De dónde sacas '0.5A'? Busque en línea cualquiera de los circuitos del controlador del motor que puedan hundir esa carga. Los condensadores solos no ayudarán. Asegúrese de tener un diodo flyback para proteger al conductor.

Por supuesto, todos los giros en la bobina de un electroimán están en la misma dirección.

El "ida y vuelta" se refiere a la distribución de los devanados a lo largo de la bobina. Una bobina que toma muchas vueltas de alambre puede enrollarse de manera muy ordenada y sistemática, o al azar, en términos del patrón de distribución de los devanados.

Realmente no importa; Las diferencias en el patrón de bobinado están en el área de olfateo de corcho audiófilo, con respecto a los inductores que transportan audio. Por ejemplo, algunos guitarristas eléctricos desprecian las pastillas enrolladas a máquina e insisten en que pueden escuchar una respuesta diferente de las pastillas enrolladas a mano (cuerda manual significa que se usa una máquina para girar la bobina y contar el número de vueltas, pero una persona alimenta el cable a mano, controlando el patrón de bobinado).

Incluso si fuera cierto que el patrón de devanado importa en audio, para los propósitos de hacer un electroimán, lo único que importa es el número de vueltas y su área de sección transversal, no el patrón de devanado.

Además de otras sugerencias antes mencionadas, para hacer un potente electroimán, ya sea sin núcleo o sin núcleo, ¡debe seguir el camino de Tesla junto con el devanado de condensador!

Por cierto, me refiero a Tesla, Bifillar o Trifillar, Quadfillar o Hexfillar, ya sea en forma enrollada de lado a lado o en forma espermática de lado a lado.

El devanado bifilar significa usar 2 hilos de alambre de cobre recubierto y conectar los extremos de uno de los dos en SERIE no en paralelo. Entonces, si usa 4 hilos, conectará 3 hilos en serie, etc. El estilo de devanado de condensador implica que coloque los hilos uno al lado del otro lo más perfecto posible y separe cada capa de devanado con un aislante a juego como Mylar o cinta de plástico o incluso cinta de tela.

Cualquier solenoide o E. Magnet hecho de esta manera siempre es enormemente poderoso, independientemente de sus tamaños, porque ha condicionado el imán para poder recibir más energía del aire o energía radiante cuando lo enciende.