Как делают магниты. Как сделать неодимовый магнит в домашних условиях

Такое устройство удобно тем, что его работой легко управлять при помощи эл/тока – менять полюса, силу притяжения. В некоторых вопросах оно становится поистине незаменимым, а часто используется как конструктивный элемент различных самоделок. Своими руками сделать простой электромагнит несложно, тем более что практически все необходимое можно найти в каждом доме.

Любой подходящий образец из железа (оно хорошо магнитится). Это будет сердечник электромагнита.
Проволока – медная, обязательно с изоляцией, чтобы предотвратить прямой контакт двух металлов. Для самодельного эл/магнита рекомендуемое сечение – 0,5 (но не более 1,0).
Источник постоянного тока – батарейка, АКБ, БП.

Дополнительно:

Соединительные провода для подключения электромагнита.
Паяльник или изолента для фиксации контактов.

Это общая рекомендация, так как электромагнит изготавливается с определенной целью. Исходя из этого, и подбираются составные части схемы. А если он делается в домашних условиях, то какого-то стандарта и быть не может – подойдет все, что есть под рукой. Например, применительно к первому пункту в качестве сердечника нередко используют гвоздь, дужку замка, отрезок железного стержня – выбор вариантов огромный.

Порядок изготовления

Обмотка

Медный провод аккуратно, виток за витком, накручивается на сердечник. При такой скрупулезности КПД электромагнита будет максимально возможным. После первого «прохода» по железному образцу проволока укладывается вторым слоем, иногда и третьим. Это зависит от того, какая мощность устройства требуется. Но направление намотки должно быть неизменным, иначе произойдет «разбалансировка» магнитного поля, и электромагнит вряд ли что-то сможет притянуть к себе.

Чтобы понять смысл протекающих процессов, достаточно вспомнить уроки физики из курса средней школы – движущиеся электроны, создаваемое ими ЭМП, направление его вращения.

После окончания намотки проволока обрезается так, чтобы выводы было удобно подключить к источнику питания. Если это батарейка – то напрямую. При использовании БП, аккумулятора или иного прибора понадобятся соединительные провода.

Что учесть

С количеством слоев есть определенные сложности.

С увеличением витков повышается реактивное сопротивление. Значит, сила тока начнет снижаться, а притяжение станет более слабым.
С другой стороны, повышение номинала тока вызовет нагрев обмотки.

Именно поэтому ориентироваться на сторонние советы «бывалых и повидавших» не стоит. Есть конкретный сердечник (со своей магнитной проводимостью, размерами, сечением), проволока и источник питания. Поэтому придется экспериментировать, добиваясь оптимального сочетания таких параметров, как ток, сопротивление и температура.

Подробно принцип действия работы электромагнита описан в следующем видео:

Подключение

Зачистка выводов «медяшки». Проволока изначально покрыта несколькими слоями лака (в зависимости от марки), а он, как известно – изолятор.
Спаивание медного и соединительного проводов. Хотя это и непринципиально – можно сделать скрутку, изолировав ее или клейкой лентой.
Фиксация вторых концов проводов на зажимах. Например, типа «крокодил». Такие съемные контакты позволят легко менять полюса электромагнита, если это понадобится в процессе его применения.

Для изготовления мощного электромагнита домашние умельцы нередко используют катушку от МП (магнитного пускателя), реле, контакторов. Они есть и на 220, и на 380 В.

Железный сердечник подобрать по ее внутреннему сечению несложно. Для удобства управления в схему нужно включить реостат (переменное сопротивление). Соответственно, такой эл/магнит подключается уже к розетке. Сила притяжения регулируется изменением R цепи.

Можно повысить мощность электромагнита за счет увеличения сечения сердечника. Но только до определенных пределов. И здесь придется экспериментировать.

Прежде чем делать эл/магнит, необходимо убедиться, что выбранный образец железа для этого подходит. Проверка достаточно простая. Берется обычный магнитик; в доме много чего есть на таких «присосках». Если он притянет подобранную для сердечника деталь, можно использовать. При отрицательном или «слабом» результате лучше поискать другой образец.

Сделать электромагнит достаточно просто. Все остальное зависит от терпения и сообразительности мастера. Возможно, чтобы получить то, что нужно, придется поэкспериментировать – с напряжением питания, сечением проволоки и так далее. Любая самоделка требует не только творческого подхода, но и времени. Если его не пожалеть, то отличный результат обеспечен.

Электромагнит – это магнит, который работает (создаёт магнитное поле) только при протекании через катушку электрического тока. Чтобы сделать мощный электромагнит, нужно взять магнитопровод и обмотать его медной проволокой и просто пропустить ток по этой проволоке. Магнитопровод начнет намагничиваться катушкой и начнет притягивать железные предметы. Хотите мощный магнит – поднимайте напряжение и ток, экспериментируйте. А чтобы не мучится и не собирать магнит самому, можно просто достать катушку с магнитного пускателя (они бывают разные, на 220В/380В). Достаете эту катушку и внутрь вставляем кусок любой железяки (например, обычный толстый гвоздь) и включаем в сеть. Вот это будет по-настоящему не плохой магнит. А если у вас нет возможности достать катушку с магнитного пускателя, то сейчас рассмотрим, как сделать электромагнит самому.

Для сборки электромагнита вам понадобятся проволока, источник постоянного тока и сердечник. Теперь берем наш сердечник и мотаем медную проволоку на него (лучше виток витку, а не в навал – увеличится коэффициент полезного действия). Если хотим сделать мощный электро магнит, то мотаем в несколько слоев, т.е. когда намотали первый слой, переходим во второй слой, а потом мотаем третий слой. При намотке учитывайте, что то, что вы намотаете, эта катушка имеет реактивное сопротивление, и при протекании через эту катушку будет проходить меньший ток при большом реактивном сопротивлении. Но тоже учитывайте, нам нужен и важен ток, потому, что мы будем током намагничивать сердечник, который служит в качестве электро магнита. Но большой ток сильно будет нагревать катушку, по которой протекает ток, так что соотнесите эти три понятия: сопротивление катушки, ток и температура.

При намотке провода выберите оптимальную толщину медной проволоки (где-то 0,5 мм). А можете и поэкспериментировать, учитывая, что чем меньше сечение проволоки, тем больше будет реактивное сопротивление и соответственно ток протекать будет меньший. Но если вы будите мотать толстым проводом (примерно 1мм), было бы не плохо, т.к. чем толще проводник, тем сильнее магнитное поле вокруг проводника и плюс ко всему будет протекать больший ток, т.к. реактивное сопротивление будет меньше. Так же ток будет зависеть и от частоты напряжения (если от переменного тока). Так же стоит сказать пару слов о слоях: чем больше слоев, тем больше магнитное поле катушки и тем сильнее будет намагничивать сердечник, т.к. при наложении слоев магнитные поля складываются.

Хорошо, катушку намотали, и сердечник внутрь вставили, теперь можно приступить к подаче напряжения на катушку. Подаем напряжение и начинаем увеличивать его (если у вас блок питания с регулировкой напряжения, то плавно поднимайте напряжение). Следим при этом чтобы наша катушка не грелась. Подбираем напряжение такое, чтобы при работе катушка была слегка теплой или просто теплой – это будет номинальный режим работы, а так же можно будет узнать номинальный ток и напряжение, замерив на катушке и узнать потребляемую мощность электромагнита, перемножив ток и напряжение.

Если вы собираетесь включать от розетки 220 вольт электромагнит, то вначале обязательно измерьте сопротивление катушки. При протекании через катушку тока в 1 Ампер сопротивление катушки должно быть 220 ом. Если 2 Ампера, то 110 Ом. Вот как считаем ТОК=напряжение/сопротивление= 220/110= 2 А.

Все, включили устройство. Попробуйте поднести гвоздик или скрепку – она должна притянуться. Если плохо притягивается или очень плохо держится, то домотайте слоев пять медной проволки: магнитное поле увеличится и сопротивление увеличится, а если сопротивление увеличится, то номинальные данные электро магнита изменятся и нужно будет перенастроить его.

Если хотите увеличить мощность магнита, то возьмите подковообразный сердечник и намотайте провод на две стороны, таким образом получится манит-подкова состоящий из сердечника и 2-ух катушек. Магнитные поля двух катушек сложатся, а значит, магнит в 2 раза будет работать мощнее. Большую роль играет диаметр и состав сердечника. При малом сечении получится слабый электромагнит, хоть если мы и подадим высокое напряжение, а вот если увеличим сечение сердечка, то у нас выйдет не плохой электромагнит. Да если еще сердечник будет из сплава железа и кобальта (этот сплав характеризуется хорошей магнитной проводимостью), то проводимость увеличится и за счет этого сердечник будет лучше намагничиваться полем катушки.

Есть несколько способов сделать магнит в домашних условиях. Первый и второй способ подойдут для простых домашних экспериментов и для показа детям. Третий и четвертый способы несколько сложнее и требуют внимательности и осторожности.

Варианты изготовления простейших магнитов своими руками

Способ 1

Для создания магнита потребуются самые простые материалы, имеющиеся под рукой:

Медная проволока.
Источник постоянного тока.
Металлическая заготовка — это и есть будущий магнит.

В качестве заготовки используются элементы из сплавов различных металлов. Проще и дешевле достать ферриты - они представляют собой смесь порошкового железа с различными добавками. Используют и закаленную сталь, поскольку в отличие от ферритов она дольше сохраняет магнитный заряд. Форма заготовок не имеет значения - круглая, прямоугольная или любая другая, так как это не повлияет на ее конечные магнитные свойства.

Самый простой электромагнит из проволоки, батарейки и гвоздя

Берем металлическую заготовку и обматываем ее медной проволокой. В общей сложности должно получиться 300 витков. Концы проволоки присоединяем к батарейке или аккумулятору. В результате металлическая заготовка намагнитится. Насколько сильным будет ее поле, зависит от мощности тока, поступающего из источника электропитания.

Способ 2

Сначала нужно сделать индукторную катушку. Внутрь нее и помещается будущий магнит, поэтому используется заготовка компактных размеров. Порядок действий точно такой же, за исключением того факта, что количество витков проволоки должны быть не 300, а 600. Этот метод хорош, если нужно сделать магнит повышенной мощности.

Медная проволока на ферритовом магните

Способ 3

Подразумевает использование сетевого электричества. Метод довольно сложен и опасен, поэтому манипуляции должны быть выверенными и осторожными. К стандартному набору приспособлений добавляется плавкий предохранитель, без которого создать магнит не получится. Он-то и подключается к индукторной катушке, внутри которой расположена металлическая заготовка. Предохранитель подключается в сеть. В результате он сгорает, но при этом успевает зарядить находящийся внутри катушки предмет до высоких показательный.

Будьте осторожны! Подобные эксперименты представляют опасность для жизни и нередко приводят к короткому замыканию в электросети! Выбирая подобный способ изготовления магнитных элементов, выполняйте необходимые меры предосторожности и подготовьте огнетушитель, который позволит оперативно погасить возможное возгорание.

Оценить результат работы поможет специальный магнитометр - он покажет, насколько сильно полученное изделие.

Как самому сделать самый мощный магнит

Самые мощные магниты в мире делают из редкоземельного металла неодима. Железо, неодим и бор приводят в порошкообразное состояние, смешивают, формуют и спекают в СВЧ-печах. Затем заготовки намагничивают и наносят защитное покрытие из цинка или никеля. Повторить этот процесс дома очень сложно. Но есть и другой способ.

Способ 4

Первый шаг на пути к реализации цели заключается в поиске сломанных жестких дисков от компьютера. При отсутствии в хозяйстве сломанного винчестера можно попробовать отыскать неработающие устройства на авито, дарударе или на других площадках объявлений.

Магнитная головка в открытом жестком диске

В дисках есть магнитная головка, используемая для управления записью и чтением данных. Второй шаг - полностью разобрать жесткий диск и получить доступ к этой головке. На ней и находятся пластины изогнутой формы из сплава неодима-железа-бора. Их могут приклеить к стальным элементам, но часто они закреплены благодаря собственной магнитной силе. Самые крупные неодимовые магниты попадаются в самых старых винчестерах.

Конечно, проще всего купить неодимовый магнит нужной формы и силы. С другой стороны, если у вас в наличии есть несколько неработающих винчестеров, то было бы крайне неосмотрительно их просто выбросить.

Интернет-магазин «Мир Магнитов» предлагает вам купить неодимовые магниты по самым привлекательным ценам. Выбирайте в представленном каталоге подходящие изделия и оформляйте заказ. Покупка готовых изделий с необходимыми параметрами - это всегда проще, быстрее и выгоднее, чем попытки сделать неодимовые магниты самостоятельно.

Магниты на холодильнике радуют глаз и сохраняют на виду наши списки, фотографии, открытки, визитки и купоны. Делать их своими руками для себя или в подарок очень интересно и легко. Ведь если подумать, то для изготовления магнитных поделок можно использовать почти все, что есть под рукой, достаточно включить фантазию, запастись клеем и мини-магнитами. В этой статье мы представили 70 вдохновляющих фото-идей, а также 5 пошаговых уроков, как сделать классные магниты на холодильник (и не только) из подручных, природных и даже бросовых материалов.

Для изготовления магнитов на холодильник вы можете использовать три их вида: ферритовые, неодимовые (супер-магниты) и виниловые (резиновые).

Если вы хотите, чтобы ваши магнитные поделки удерживали лишь легкие и небольшие листы бумаги, визитки и прочее, то можно использовать ферритовые (обычные магниты графитового цвета, которые чаще всего используют для сувенирных изделий) или виниловые. Последний представляет собой гибкий виниловый материал с клеевой основой, который имеет небольшую силу сцепления, зато может резаться на сегменты разных форм и размеров. Пример применения гибкого магнита представлен ниже.

Если же вы хотите, чтобы магнит удерживал вещи потяжелее, то для изготовления поделки нужно использовать неодимовые магниты (супер-магниты), которые имеют в 10 раз большую силу сцепления. Так, например, для изготовления магнитного крючка для поварёшки или разделочной доски понадобится один магнит размером с 1-копеечную монетку. Имейте в виду, что в идеале сила сцепления магнита должна быть в 2 раза больше веса поделки и предмета, который она будет держать.

Кстати, неодимовый магнит в отличие от ферритового с течением времени не теряет магнитных свойств. Ферритовый же через 8-10 лет превращается в бесполезный кусок железа.

Где взять или купить магниты для изготовления поделок? Их можно отклеить с сувенирных изделий или купить/заказать в строительных маркетах, магазинах для творчества, а также на специализированных интернет-магазинах.
Работая с неодимовыми магнитами, соблюдайте меры предосторожности и не привлекайте к изготовлению поделок детей. Имейте в виду, что два примагнитившихся друг к друг магнита могут даже прищемить палец.
Для приклеивания магнита к поделке в большинстве случаев подходят суперклей, универсальный клей «Момент» и его аналоги, а также горячий клей-пистолет. Если же ваша поделка предназначается для удерживания действительно тяжёлых вещей, то для крепления лучше всего использовать неодимовый магнит с зенковкой и шуруп.
Лучше всего на холодильнике смотрятся магниты, выполненные в одном стиле и объединенные по тематике, цвету или по форме.

Магнитики можно вешать не только на холодильник, но и на любые металлические поверхности, например, на магнитную доску-органайзер, вытяжку или газовую колонку .

В свою очередь, магнитную доску-органайзер можно установить куда угодно, например, на дверцу шкафчика

Мастер-класс. 1. Магниты-крючки из веток

На эти крючки-веточки можно повесить ключи, полотенца, поварешки и другие вещи.

Материалы и инструменты:

Сухая небольшая, но крепкая ветка с ответвлением;
Ручная пила или лобзик;
Маленькие неодимовые магниты;
Клей;
Дрель и сверло, равное диаметру магнитов;
Краска акриловая (по желанию).

Инструкция:

При помощи пилы отрежьте ветку так, чтобы она стала похожа на крючок. Затем разрежьте ветку вдоль, чтобы ее задняя сторона получилась плоской как показано ниже на фото слева.

В этой плоской задней части ветки просверлите углубленное отверстие под диаметр вашего магнита.
Приклейте магнит в получившуюся ячейку.

По желанию покрасьте поделку и покройте матовым лаком. Готово!

Мастер-класс 2. Банки для хранения на магнитах

Если у вас есть симпатичные жестяные или стеклянные банки, пустите их в дело, превратив дверцу холодильника или магнитную доску в органайзер.

Стеклянные банки с детским питанием отлично подходят для хранения специй на холодильнике или вытяжке.

Материалы и инструменты:

Небольшие алюминиевые банки (банки как в нашем мастер-классе можно заказать на Алиэкспресс по 300 руб./10 шт.). Заменить жестяные банки можно стеклянными баночками или маленькими пластиковыми контейнерами;
Краска желаемого цвета (удобнее использовать краску в спрее) и матовый лак (не обязательно, но желательно для защиты покрытия);
Неодимовые пластинчатые магниты (особенно если вы хотите использовать большие банки и хранить в них тяжелые мелочи) или магнитные виниловые самоклеящиеся листы толщиной 0,6 мм;
Суперклей «Момент» (понадобится в случае, если вы используете неодимовые магниты).

Инструкция:

Убедитесь, что подготовленные банки чистые и сухие. Покрасьте их, а также их крышки в 2-3 слоя, дав каждому слою хорошенько просохнуть. Далее покройте банки лаком, если он есть.

Если вы используете банки со стеклянной вставкой на крышке, то перед покраской ее нужно извлечь или заклеить малярным скотчем.

Вырежьте из магнитного листа круги, их диаметр должен быть чуть меньше диаметра банок. Если же вы используете неодимовые магниты, то приклейте их на суперклей.

Приклейте вырезанные круги на дно банки, убрав защитную подложку.

При желании крышки банок можно дополнительно задекорировать. Например так, как показано на фото ниже.

Мастер-класс 3. Магниты из жестяных крышек (кроненпробок)

Идея вторичного использования крышек от бутылок из-под газировки или пива в качестве магнитов на холодильник понравится не только экологам, но и декораторам. Ведь они совсем ничего не стоят, но предоставляют массу возможностей для декора.

Так, например, внутрь крышек можно вклеить семейные фото или просто симпатичную бумагу (обрезки карт, вырезки из журналов и пр).

Самодельные магниты-фоторамки

Крышки можно покрасить, наполнить их внутреннюю часть горячим клеем или пробкой, а затем приклеить к ним магниты.

Иногда крышки от бутылок можно и вовсе не декорировать.

Вместо пивных крышек для изготовления магнитов на холодильник можно использовать крышки побольше, например, от банок Нутеллы или детского питания.

Материалы и инструменты:

Ножницы, а лучше дырокол для скрапбукинга для вырезания кругов диаметром 2,5 см (продается в магазинах для творчества и стоит 200-300 руб.);
Эпоксидная смола, емкость для приготовления раствора и палочка для мешания;
Клей ПВА, а также суперклей;
Маленькие магниты;
Фотографии, подходящие по размеру или любые другие картинки, например, из журнала;
Пивные крышки (лучше всего использовать бутылки с откручивающимися, а не откупоривающимися крышками).

Инструкция:

Используя дырокол или ножницы нарежьте из фотографий круглые фрагменты диаметром 2,5 см. Конечно, если вы используете ножницы, то предварительно необходимо сделать разметку, используя в качестве шаблона одну из крышек (или пластиковую крышку от пластиковой бутылки).
Приклейте картинки к внутренней части каждой крышки при помощи клея ПВА (клей нужно нанести поверх картинки в том числе). Дайте клею высохнуть полностью (!).

Следуя инструкции производителя приготовьте эпоксидную смолу в необходимом вам количестве. Чтобы точно узнать какое количество смолы вам понадобится, залейте в одну из крышек воду, затем умножьте полученный объем на количество крышек. Застелите рабочую поверхность, чтобы защитить ее от разливов, затем заполните каждую крышку до краев. Дайте поделкам высохнуть в течение ночи.
Приклейте к заготовкам магниты. Готово!

Мастер-класс 4. Магниты из пластиковых мини-игрушек

Самые стильные магниты легко сделать из пластиковых игрушек, а именно фигурок животных.

Материалы и инструменты:

Ножницы или острый нож;
Термо-клей в пистолете;
Краска и кисть при необходимости;
Маленькие магниты;
Пластиковые фигурки животных.

Инструкция:

Разрежьте игрушку пополам или вдоль.
Залейте во внутреннюю часть получившейся заготовки горячий клей до самых краев и оставьте сохнуть.

Когда клей застынет, приступайте к покраске поделки (включая «наполнение») в 1-3 слоя. В конце ее можно дополнительно покрыть лаком.
Теперь просто приклейте к фигурке магнит и наслаждайтесь результатом!

Мастер-класс 5. Магниты из прищепок

Откроем вам маленький лайфхак — магниты из прищепок могут не только хранить списки и счета, но и зажимать пакеты с едой как показано на фото ниже. Получается очень удобно – снял с холодильника прищепку и тут же зафиксировал ей початый пакет.

А еще деревянные прищепки могут удерживать кусок бумаги на дверце холодильника и в то же время зажимать что-то между зубцами.

Прищепки можно покрасить, украсить блестками, обклеить цветным скотчем или аппликациями, а можно задекорировать в технике декупаж, следуя следующей простой инструкции.

Материалы и инструменты:

Деревянные или бамбуковые прищепки (можно взять обычные или декоративные для скрапбукинга);
Ножницы;
Двухслойная салфетка с узором;
Кисть для нанесения клея и одна кисть для лака;
Клей ПВА;
Клей «Момент» или его аналог;
Матовый акриловый лак;
Маленькие магниты.

РадиоМир 2006 №9

Известно, что заметное влияние магнитного поля отмечается лишь в железосодержащих материалах. Но и эти материалы различаются и делятся на магнитомягкие и магнитотвёрдые. Их основное отличие - способность сохранять намагниченность после окончания действия магнитного поля. Кроме железа и его сплавов, магнитными свойствами обладают ферриты, изготавливаемые из порошка двуокиси железа с различными присадками (барий, кобальт, стронций и др.) методом горячего прессования под большим давлением.

Из магнитомягких ферритов изготавливают сердечники трансформаторов и дросселей, магнитотвёрдые ферриты идут на изготовление постоянных анизотропных магнитов.

В бытовых условиях можно изготовить неплохие постоянные магниты из легированных сталей. Не вдаваясь в тонкости сортамента марок сталей, можно сказать, что для изготовления пригодны закаливающиеся стали. Под рукой всегда найдутся старые надфили, напильники, ножовочные полотна и др. Подобранный материал сначала необходимо "отпустить", нагрев до красного каления, а потом медленно охладить. После изготовления заготовки магнита её закаливают - нагревают до светло-красного каления и резко охлаждают в холодной воде. Чем сильнее закалка, тем лучше будет магнит.

Процесс намагничивания можно провести на несложной установке, состоящей из катушки индуктивности и предохранителя. Катушка намотана на каркасе такого диаметра, чтобы внутри помещалась заготовка магнита. Например, для изготовления катушки я использовал каркас от импортного припоя (h=40 мм, D=50 мм, d=22 мм).

Катушка намотана проводом ПЭВ-2 диаметром 2 мм и содержит около 500 витков. Она укреплена на основании и подключена к сети через плавкий предохранитель и выключатель. Заготовку помещают внутрь катушки, устанавливают предохранитель и замыкают выключатель. Предохранитель сразу же сгорает, но за это время заготовка успевает намагнититься.

Для предохранителя можно использовать тонкую медную проволоку. Для безопасности её нужно поместить в стеклянную трубку от сгоревшего предохранителя и засыпать чистым кварцевым песком (для надёжного гашения разряда).

Ток перегорания плавкого предохранителя из проволоки I пп можно приближённо рассчитать по эмпирической формуле:

I пп = (d-0,005)/K где d - диаметр проволоки, мм (до 0,2 мм);

К - постоянный коэффициент (для меди К=0,034). Из этой формулы следует, что диаметр проволоки для плавкого предохранителя

d = К*I пп +0,005.

Установка в предлагаемом варианте позволяет получить постоянные магниты силой до 200 мТл, что вполне достаточно для применения в конструкциях, содержащих микросхемы преобразователей магнитного поля (ПМП).

Эту же установку можно использовать для размагничивания радиомонтажного инструмента, включив катушку через понижающий трансформатор с выходным напряжением не более 6 В. Питание подаётся на катушку при её расположении на расстоянии не менее 1 м от размагничиваемого инструмента, её берут в руку, подносят к инструменту и медленно удаляют, описывая расширяющиеся круги.

При работе с индукционной катушкой при включении в сеть (220 В) соблюдайте правила техники безопасности.

И.СЕМЁНОВ, г.Дубна Московской обл.