電磁石の制御方法について教えてください

質問

電気について素人です。
電磁石を作成して、電源のオンオフにより、磁石を制御したいと思っています。
1.0mmニクロム線を直径8mmの丸棒(炭素鋼S45C)に巻きつけ、単一電池2本直列で繋いで、電磁石を作成しました。
長時間使用したいので、手元にあった出力１２VDC、0.65Aを電源として使用してみようと思いました。
電源の出力端子に直接ニクロム線を繋ぐと、電源は出力できませんでした。
ニクロム線間の抵抗は0.2オームです。
とりあえず75オームの抵抗があったので、電源の出力端子と、ニクロム線の間に75オームの抵抗を入れると、電源は出力されるようになったのですが、磁石として引っ付かなくなりました。
抵抗を変えることにより、電磁石は使用できるようになるものでしょうか？
それとも、そもそもの方法が間違っているのでしょうか？
申し訳ありませんが、ご教示お願いいたします。

回答No.6

fxq11011

＞電源の出力端子に直接ニクロム線を繋ぐと、電源は出力できませんでした
よく理解できません、ニクロム線に電流が流れなかった？
＞電源の出力端子と、ニクロム線の間に75オームの抵抗を入れると
０．２オームの負荷はほぼショート状態のため、電源装置の安全装置が働き、出力断になったとしか考えられません。
直列に抵抗を入れれば、それにより電流が制限されるため、当然磁力は弱くなります。
ニクロム線は抵抗が大きく本来は発熱用です。
電磁石の実験はエナメル線等の銅線を使い、まき数を多くまいて銅線の抵抗だけで、負荷抵抗として適当になるように作成します、したがって抵抗により調整は通常しません、抵抗をつなぐと、抵抗も負荷となり、電力を無駄に使うことになります。

お礼

回答ありがとうございます。
電源から出力できなかったのは、おそらく抵抗が小さすぎてショートしていると電源が判断したのかもしれません。
すいません。電源の仕様を調べてみます。
銅線の抵抗だけで、負荷抵抗なるように作成するには、かなり巻かないといけなさそうですね。
試してみようと思いますが、長時間使用するための電磁石の自作はかなり困難と思われてきました。

回答No.5

tadys

電磁石の強さは「アンペアｘターン」に比例します。
アンペアはコイルに流す電流、ターンはコイルの巻数です。
強い電磁石を作るには流す電流を強くするより巻数を増やす方が得です。
線の直径を半分にすると同じ体積に4倍の巻数のコイルを巻けます。
抵抗は大きくなりますけど。

お礼

回答ありがとうございます。
0.4mmポリウレタン銅線を巻いて、単一電池2本で、すぐにポリウレタン銅線を巻いている箇所が60度程度に上がったので、熱くならないようにと思い、1.0mmポリウレタン銅線にしたのですが、それだと、磁力が弱くなるのですね。
熱くならないで、磁力を増やしたかったのですが、やはり自作は難しそうですね。

回答No.4

tetsumyi

長時間働き続ける電磁石を作るには電気的な知識が必要です。
電気を流し続けると言うことは熱が発生し続けることになって、乾電池であっても火を噴いたりコイルが真っ赤になって火事になることがあります。
流れる電流が有効に磁力を作り、発生する熱が空気中に逃げるように計算しなければ無駄に電気を使い危険になります。
例えば１２Vで磁力を作るには電磁リレーに巻いてあるようなコイルが必要で、このコイルは０．１ｍｍ程度の直径の絶縁線が１０００回以上も巻いてあります。
http://www.amazon.co.jp/%E3%83%91%E3%83%8A%E3%82%BD%E3%83%8B%E3%83%83%E3%82%AF%E9%9B%BB%E5%B7%A5-%E6%B1%8E%E7%94%A8%E3%83%91%E3%83%AF%E3%83%BC%E3%83%AA%E3%83%AC%E3%83%BC-AHJ324106-HJ4-L-DC-12V/dp/B003DXSSIC
http://www.amon.co.jp/diy/neta/?tpl=relay
素人が適当に作るのは止めて、これらのリレーを分解して電磁石部分を利用することを強くお勧めします。
このリレーコイルであれば１２VDC、0.65A-ACアダプターを使うことができます。

熱を出し続けることがいかに危険か、素人の屋内配線が火事の元になったり、福島原発の事故が冷やし続けることができなかった例からもわかると思います。

お礼

回答ありがとうございます。
0.4mmポリウレタン銅線を巻いて、単一電池2本で、すぐにポリウレタン銅線を巻いている箇所が60度程度に上がったので、1.0mmで太くしてと思ったのですが、長時間働かしてというのは、知識が無いと、無理かもしれないという事ですね。
コイルを入手してという方法も検討してみます。

回答No.3

Hayashi_Trek

電磁石のパワーは、流す電流に比例します。

乾電池の時は、3÷0.2=15(A) の電流。（実際は電池の内部抵抗があるので5Aぐらいか？）
それにたいして、その電源が流せる電流は0.65Aと、乾電池の時の1/10の電流です。
当然、電磁石のパワーも乾電池の時の1/10となります。

お礼

ご回答ありがとうございます。
乾電池の時の電流が15Aも流れているとは思いませんでした。
もっと大容量の電源をいろいろ用意して試してみます。

回答No.2

tpg0

ニクロム線では電気抵抗が大き過ぎて強い磁力を発生させるだけの電流が得られないでしょう。

仮に、大きい電流を流そうと電圧を上げれば電気抵抗による発熱で電磁石ではなく電熱ヒーターになってしまうことでしょう。

そもそも、ニクロム線の表面は絶縁されてないので重ね巻きしたら線間ショートしてしまい電磁石にはならなくなります。

電磁石を作るなら、エナメルコーティングにより表面が絶縁されたエナメル線を使うのが常識です。

お礼

回答ありがとうございました。
私の記述ミスで、申し訳ありませんでした。
ニクロム線ではなく、エナメル線の1種のポリウレタン銅線を使用していました。
記述する際は、もっと気を付けます。

回答No.1

fujiyama32

ニクロム線は[ヒータ]を作る場合に使用される導線です。

電磁石を作りたい場合は[エナメル線]を入手して使用します。
また、鉄の丸棒に直に巻くのでは無く、紙等の絶縁材料にてボビン
(巻枠)を作成し、このボビンに[エナメル線]を多数回(百回以上)
巻き付けます。
電磁石の製作例については下のURLをクリックして参考にして下さい。

エナメル線の巻く回数を百回以上に増やすとより電磁石の力(電磁力)
が強くなりますので実験してみて下さい。

ただし、極端に増やしますとエナメル線の巻き始めから巻き終わり
までの全体の長さが長くなり抵抗値が大きくなりますので、流れる
電流が小さくなります。
結果的に、電磁力が巻いた割合には強くなりません。

このような場合は電池の直列の本数を増やすと電流が大きく流れ
ますので、より電磁力が大きくなります。

[電磁石を作ろう]
http://gakusyu.shizuoka-c.ed.jp/science/syougakkou/buturi/denjisyakunohataraki/sub11.htm

お礼

早々のご回答ありがとうございます。
私の記述ミスで、申し訳ありませんでした。
ニクロム線ではなく、エナメル線の1種のポリウレタン銅線を使用していました。
巻枠も作成して試してみます。