මූලික සැලසුම් සලකා බැලීම්

මූලික චුම්බක නිර්මාණය
Magnabend යන්ත්රය නිර්මාණය කර ඇත්තේ සීමිත රාජකාරි චක්රයක් සහිත බලවත් DC චුම්බකයක් ලෙසය.
යන්ත්රය මූලික කොටස් 3 කින් සමන්විත වේ: -

යන්ත්‍රයේ පාදම සෑදෙන සහ විද්‍යුත් චුම්බක දඟරය අඩංගු චුම්බක ශරීරය.
චුම්බක පාදයේ ධ්‍රැව අතර චුම්භක ප්‍රවාහය සඳහා මාර්ගයක් සපයන කලම්ප තීරුව, එමඟින් තහඩු වැඩ කොටස කලම්ප කරයි.
චුම්බක සිරුරේ ඉදිරිපස දාරයට හරවා ඇති වංගු කදම්භය සහ වැඩ කොටස වෙත නැමීමේ බලය යෙදීම සඳහා මාධ්‍යයක් සපයයි.

3-D ආකෘතිය:
පහත දැක්වෙන්නේ U-වර්ගයේ චුම්බකයක කොටස්වල මූලික සැකැස්ම පෙන්වන 3-D චිත්‍රයක්:

රාජකාරි සයිකල්
විද්යුත් චුම්භකයේ සැලසුමෙහි රාජකාරි චක්රය පිළිබඳ සංකල්පය ඉතා වැදගත් අංගයකි.සැලසුම අවශ්‍ය ප්‍රමාණයට වඩා වැඩි රාජකාරි චක්‍රයක් ලබා දෙන්නේ නම් එය ප්‍රශස්ත නොවේ.වැඩි රාජකාරි චක්‍රයක් සහජයෙන්ම අදහස් වන්නේ වැඩි තඹ වයර් අවශ්‍ය වනු ඇති බවයි (ප්‍රතිඵලයක් ලෙස වැඩි පිරිවැයක් සහිතව) සහ/හෝ අඩු කලම්ප බලයක් පවතිනු ඇත.
සටහන: ඉහළ රාජකාරි චක්‍ර චුම්බකයකට අඩු බලශක්ති විසර්ජනයක් ඇත, එයින් අදහස් වන්නේ එය අඩු ශක්තියක් භාවිතා කරන අතර එමඟින් ක්‍රියා කිරීමට ලාභදායී වනු ඇති බවයි.කෙසේ වෙතත්, චුම්බකය කෙටි කාලයකට පමණක් ක්‍රියාත්මක වන බැවින් ක්‍රියාත්මක වන බලශක්ති පිරිවැය සාමාන්‍යයෙන් ඉතා සුළු වැදගත්කමක් ලෙස සැලකේ.මේ අනුව සැලසුම් ප්‍රවේශය වන්නේ දඟරයේ දඟර අධික ලෙස රත් නොකිරීම සම්බන්ධයෙන් ඔබට ලබා ගත හැකි තරම් බලය විසුරුවා හැරීමයි.(මෙම ප්රවේශය බොහෝ විද්යුත් චුම්භක සැලසුම් සඳහා පොදු වේ).

Magnabend නිර්මාණය කර ඇත්තේ 25% ක පමණ නාමික තීරුබදු චක්‍රයක් සඳහා ය.
සාමාන්‍යයෙන් වංගුවක් සෑදීමට ගත වන්නේ තත්පර 2ක් හෝ 3ක් පමණි.ඊළඟ වංගුව සඳහා වැඩ කොටස නැවත ස්ථානගත කර පෙළගස්වන විට චුම්බකය තවත් තත්පර 8 සිට 10 දක්වා අක්‍රිය වනු ඇත.25% තීරුබදු චක්‍රය ඉක්මවා ගියහොත් අවසානයේ චුම්බකය ඉතා උණුසුම් වන අතර තාප අධි බරක් ගමන් කරයි.චුම්බකයට හානි සිදු නොවනු ඇත, නමුත් එය නැවත භාවිතා කිරීමට පෙර මිනිත්තු 30 ක් පමණ සිසිල් වීමට ඉඩ දිය යුතුය.
ක්ෂේත්‍රයේ යන්ත්‍ර සමඟ ක්‍රියාකාරී අත්දැකීම් පෙන්නුම් කර ඇත්තේ සාමාන්‍ය පරිශීලකයින් සඳහා 25% තීරුබදු චක්‍රය බෙහෙවින් ප්‍රමාණවත් බවයි.ඇත්ත වශයෙන්ම සමහර පරිශීලකයින් අඩු රාජකාරි චක්‍රයක වියදමින් වැඩි කලම්ප බලයක් ඇති යන්ත්‍රයේ විකල්ප අධි බල අනුවාදයන් ඉල්ලා ඇත.

මැග්නබෙන්ඩ් කලම්ප බලය:
ප්‍රායෝගික කලම්ප බලය:
ප්‍රායෝගිකව මෙම ඉහළ කලම්ප බලය අවබෝධ වන්නේ එය අවශ්‍ය නොවන විට (!), එනම් තුනී වානේ වැඩ කොටස් නැමීමේදී පමණි.ෆෙරස් නොවන වැඩ කොටස් නැමීමේදී ඉහත ප්‍රස්ථාරයේ පෙන්වා ඇති පරිදි බලය අඩු වනු ඇති අතර (ටිකක් කුතුහලයෙන් යුතුව) ඝන වානේ වැඩ කොටස් නැමීමේදී ද අඩු වේ.මෙයට හේතුව තියුණු වංගුවක් සෑදීමට අවශ්‍ය කලම්ප බලය අරය වංගුවකට අවශ්‍ය ප්‍රමාණයට වඩා බෙහෙවින් වැඩි වීමයි.එබැවින් සිදු වන්නේ වංගුව ඉදිරියට යන විට ක්ලැම්ප් බාර් එකේ ඉදිරිපස දාරය මඳක් ඔසවන අතර එමඟින් වැඩ කොටස අරයක් සෑදීමට ඉඩ සලසයි.
සෑදෙන කුඩා වායු පරතරය නිසා කලම්ප බලය සුළු වශයෙන් අඩු වන නමුත් අරය වංගුව සෑදීමට අවශ්‍ය බලය චුම්බක කලම්ප බලයට වඩා තියුනු ලෙස පහත වැටී ඇත.මේ අනුව ස්ථාවර තත්වයක් ඇති වන අතර කලම්ප තීරුව යන්නට ඉඩ නොදේ.
ඉහත විස්තර කර ඇත්තේ යන්ත්‍රය එහි ඝනකම සීමාව ආසන්නයේ ඇති විට නැමීමේ ආකාරයයි.ඊටත් වඩා ඝන වැඩ කොටසක් උත්සාහ කළහොත් ඇත්ත වශයෙන්ම කලම්ප තීරුව ඉවත් වනු ඇත.

මෙම රූප සටහනෙන් ඇඟවෙන්නේ කලම්ප තීරුවේ නාසයේ දාරය තියුණු ලෙස නොව තරමක් විකිරණය කළහොත් ඝන නැමීම සඳහා වායු පරතරය අඩු වන බවයි.
ඇත්ත වශයෙන්ම මෙය එසේ වන අතර නිසි ලෙස සාදන ලද Magnabend එකක අරය සහිත දාරයක් සහිත කලම්පයක් ඇත.(තියුණු දාරයක් හා සසඳන විට විකිරණ සහිත දාරයක් අහම්බෙන් සිදුවන හානියට ගොදුරු වීමේ ප්‍රවණතාව බෙහෙවින් අඩුය).

නැමීමේ අසාර්ථකත්වයේ ආන්තික මාදිලිය:
ඉතා ඝන වැඩ කොටසක් මත වංගුවක් උත්සාහ කළහොත් යන්ත්‍රය එය නැමීමට අපොහොසත් වනු ඇත, මන්ද කලම්ප තීරුව සරලව ඔසවනු ඇත.(වාසනාවකට මෙන් මෙය නාටකාකාර ආකාරයකින් සිදු නොවේ; කලම්ප තීරුව නිශ්ශබ්දව යාමට ඉඩ දෙයි).
කෙසේ වෙතත්, නැමීමේ භාරය චුම්බකයේ නැමීමේ ධාරිතාවට වඩා මඳක් වැඩි නම්, සාමාන්‍යයෙන් සිදු වන්නේ වංගුව අංශක 60 ක් පමණ වන අතර පසුව කලම්ප තීරුව පසුපසට ලිස්සා යාමට පටන් ගැනීමයි.මෙම අසාර්ථක මාදිලියේදී චුම්බකයට වක්‍රව නැමීමේ බරට ප්‍රතිරෝධය දැක්විය හැක්කේ වැඩ කොටස සහ චුම්බකයේ ඇඳ අතර ඝර්ෂණය ඇති කිරීමෙන් පමණි.

එසවීම නිසා ඇති වන අසාර්ථකත්වය සහ ලිස්සා යාම නිසා ඇති වන අසාර්ථකත්වය අතර ඝනකම වෙනස සාමාන්‍යයෙන් එතරම් නොවේ.
ලිෆ්ට්-ඕෆ් අසාර්ථක වීමට හේතුව වැඩ කොටස ක්ලැම්ප් බාර් එකේ ඉදිරිපස දාරය ඉහළට ඔසවා තැබීමයි.ක්ලැම්ප් බාර් එකේ ඉදිරිපස කෙළවරේ ඇති කලම්ප බලය ප්‍රධාන වශයෙන් මෙයට ප්‍රතිරෝධය දක්වයි.එය කලම්ප තීරුව හැරෙන ස්ථානයට ආසන්න බැවින් පසුපස කෙළවරේ කලම්ප කිරීම එතරම් බලපෑමක් ඇති නොකරයි.ඇත්ත වශයෙන්ම එය ඔසවා තැබීමට ප්‍රතිරෝධය දක්වන සම්පූර්ණ කලම්ප බලයෙන් අඩක් පමණි.
අනෙක් අතට, ලිස්සා යාම සම්පූර්ණ කලම්ප බලයෙන් ප්‍රතිරෝධී වන නමුත් ඝර්ෂණය හරහා පමණක් වන බැවින් සැබෑ ප්‍රතිරෝධය රඳා පවතින්නේ වැඩ කොටස සහ චුම්බකයේ මතුපිට අතර ඝර්ෂණ සංගුණකය මත ය.
පිරිසිදු හා වියලි වානේ සඳහා ඝර්ෂණ සංගුණකය 0.8ක් තරම් ඉහළ විය හැකි නමුත් ලිහිසිකරණය පවතී නම් එය 0.2ක් තරම් අඩු විය හැක.සාමාන්‍යයෙන් එය අතර කොතැනක හෝ පවතිනු ඇත, සාමාන්‍යයෙන් නැමීමේ අසාර්ථක වීමේ ආන්තික මාදිලිය ස්ලයිඩින් වීම නිසා සිදු වේ, නමුත් චුම්බකයේ මතුපිට ඝර්ෂණය වැඩි කිරීමට උත්සාහ කිරීම වටී නැති බව සොයාගෙන ඇත.

ඝනකම ධාරිතාව:
E-type magnet body 98mm පළල සහ 48mm ගැඹුර සහ 3,800 ampere-turn coil එකක් සඳහා, සම්පූර්ණ දිග නැමීමේ ධාරිතාව 1.6mm වේ.මෙම ඝනකම වානේ තහඩු සහ ඇලුමිනියම් පත්රය යන දෙකටම අදාළ වේ.ඇලුමිනියම් පත්‍රය මත තද කිරීම අඩු වනු ඇත, නමුත් එය නැමීමට අඩු ව්‍යවර්ථයක් අවශ්‍ය වේ, එබැවින් මෙය ලෝහ වර්ග දෙකටම සමාන මිනුම් ධාරිතාවක් ලබා දෙන ආකාරයෙන් වන්දි ලබා දේ.
ප්රකාශිත නැමීමේ ධාරිතාව පිළිබඳ යම් අනතුරු ඇඟවීම් තිබිය යුතුය: ප්රධාන එක වන්නේ තහඩු ලෝහයේ අස්වැන්න ශක්තිය පුළුල් ලෙස වෙනස් විය හැක.1.6mm ධාරිතාව 250 MPa දක්වා අස්වැන්න ආතතිය සහිත වානේ සඳහා සහ 140 MPa දක්වා අස්වැන්න ආතතිය සහිත ඇලුමිනියම් සඳහා අදාළ වේ.
මල නොබැඳෙන වානේවල ඝණකම ධාරිතාව 1.0mm පමණ වේ.මල නොබැඳෙන වානේ සාමාන්‍යයෙන් චුම්භක නොවන අතර සාධාරණ ලෙස ඉහළ අස්වැන්නක් ඇති බැවින් මෙම ධාරිතාව අනෙකුත් බොහෝ ලෝහවලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස අඩුය.
තවත් සාධකයක් වන්නේ චුම්බකයේ උෂ්ණත්වයයි.චුම්බකයට රත් වීමට ඉඩ දී ඇත්නම්, දඟරයේ ප්‍රතිරෝධය වැඩි වන අතර, එමඟින් අඩු ඇම්පියර් හැරීම් සහ අඩු කලම්ප බලයක් සමඟ අඩු ධාරාවක් ලබා ගැනීමට එය හේතු වේ.(මෙම බලපෑම සාමාන්‍යයෙන් තරමක් මධ්‍යස්ථ වන අතර යන්ත්‍රය එහි පිරිවිතරයන් සපුරාලන්නේ නැත).
අවසාන වශයෙන්, චුම්බක හරස්කඩ විශාල කළහොත් ඝන ධාරිතාව මැග්නබෙන්ඩ් සෑදිය හැකිය.