Como enrolar adequadamente as bobinas de um solenóide?

Eu preciso enrolar um pequeno eletroímã "solenóide?". Cerca de 3 cm de altura e 2 ~ 5 cm de largura, funcionando a 5V / 0,5A. Esse ímã será colocado em uma campainha da mesa, puxando a válvula e tocando a campainha. Eu encontrei solenoides prontos que empurram para fora, mas não puxam.

Então, estou tentando fazer meu próprio ímã e enrolei vários tipos diferentes de parafusos, pregos e cavilhas com diferentes tipos de fio. E agora notei um problema com precisão :) Posso enrolar uma bobina maciça e ela funcionará, mas como enrolo uma bobina pequena e poderosa?

Eu realmente não consigo encontrar uma explicação para laymans sobre qual cabo de núcleo de diâmetro usar e quantos enrolamentos. Em geral, quanto mais enrolamentos, mais forte é o campo, comum em todos os artigos que li.

Eu encontrei um artigo em que alguém diz que os enrolamentos devem ser enrolados na mesma direção (camada no sentido horário, camada no sentido horário ... etc) para criar um solenóide verdadeiramente mais forte, mas todos os artigos dizem apenas enrolá-los para frente e para trás (ímã?)

Alguém pode, em geral, sugerir que tipo de material e diâmetro do núcleo seria o melhor e se o enrolamento das bobinas na mesma direção realmente ajudará. Além disso, existe alguma diferença em que direção as extremidades estão apontando ou os dois lados emitem o mesmo campo?

No momento eu tenho PCB com 3 1000uf caps em paralelo à bobina que é acionada por um transistor. Vou usar um minúsculo que aciona o transistor talvez 0,2segundos e preciso de uma sacudida de força magnética para puxar a válvula e soltar instantaneamente.

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

-EDITAR

Este é um projeto em que alguém começou a trabalhar usando energia USB e enrolando sua própria bobina. Ele usa um transistor de Darlington? Isso influencia a bobina de alguma forma? Eu só tenho um transistor normal. A diferença deve ser de cerca de 1,5 ~ 2cm para que o badalo possa tocar a campainha. Eu tenho o mesmo sino. Ele calcula que usou 2m de cabo para enrolar a bobina ... Eu usei 3,5metres e enrolei muito mais limpo que o seu ..

• Transistor BDX53B Darlington
• 1 x tampa de 2200uf 10v

Youtube

-EDIT2

Acabei usando um solenóide de 5v. Foram removidos 2 capacitores e usaram a extremidade de pressão do solenóide para chutar o badalo para fora. E DING! Ele funciona como um encanto. Eu não tenho idéia de como o cara fez aquele eletroímã puxar o badalo ?!

Os enrolamentos lado a lado que transportam corrente em direções opostas cancelam o campo magnético um do outro - você precisa enrolar o eletroímã para que a corrente viaje na mesma direção em todas as voltas da bobina. Não há argumento sensato para fazer diferente.

A força do campo magnético está relacionada ao número de voltas e ao fluxo de ampères. Para o mesmo número de voltas enroladas em um solenóide mais longo, o campo reduz com o comprimento do solenóide.

Essas são as suas únicas opções além de usar supercondutores! Menos voltas podem ser compensadas por maior corrente ou menor comprimento do solenóide (empilhamento de voltas).

Aqui está uma calculadora que você pode usar para estimar a intensidade do campo e usar um valor de campo chamado permeabilidade, o que significa que você pode verificar vários materiais e escolher uma que ofereça a maior força, MAS para bobinas domésticas fazer um pedaço de ferro é bom.

Você também pode inserir o diâmetro da bobina.

Use um núcleo de ferro macio em vez de "parafusos, pregos e pernos", que são provavelmente de aço, a alta permeabilidade ajudará a concentrar o fluxo magnético da sua bobina. Melhor enrolar com arame esmaltado, é um arame pintado com um revestimento isolante.

O fio revestido de plástico é muito grosso para criar um bom eletroímã; toda a área do isolador está diluindo o efeito da sua bobina. Não use fio desencapado, pois a corrente fluirá através das bobinas (curtas), e não em espiral. Pegue a espiral o mais firmemente possível e toda a bobina deve espiralar na mesma direção (no sentido horário).

Seu microprocessador 'aTiny' provavelmente precisará de ajuda para acionar uma bobina. De onde você tira '0.5A'? Procure on-line qualquer um dos circuitos do driver do motor que possa afundar essa carga. Capacitores por si só não ajudarão. Verifique se você possui um diodo flyback para proteger o driver.

É claro que todas as voltas na bobina de um eletroímã estão na mesma direção.

O "para frente e para trás" refere-se à distribuição dos enrolamentos ao longo do comprimento da bobina. Uma bobina que faz muitas voltas de fio pode ser enrolada de maneira muito organizada e sistemática ou aleatória, em termos do padrão de distribuição dos enrolamentos.

Realmente não importa; as diferenças no padrão do enrolamento estão na área do farejador audiófilo de cortiça, em relação aos indutores que transportam áudio. Por exemplo, alguns guitarristas desprezam os captadores enrolados à máquina, insistindo que podem ouvir uma resposta diferente dos captadores enrolados à mão (enrolamento à mão, o que significa que uma máquina é usada para girar a bobina e contar o número de voltas, mas uma pessoa alimenta o fio manualmente, controlando o padrão do enrolamento).

Mesmo que fosse verdade que o padrão de enrolamento importa em áudio, para fins de criação de um eletroímã, tudo o que importa é o número de voltas e sua área de seção transversal, não o padrão de enrolamento.

Além de outras sugestões acima mencionadas, para criar um Eletroímã poderoso, sem núcleo ou núcleo, você deve seguir o caminho da Tesla juntamente com o enrolamento do capacitor!

A propósito de Tesla, quero dizer, Bifillar ou Trifillar, Quadfillar ou Hexfillar, tanto na forma enrolada lado a lado como na forma espermática lado a lado.

Enrolamento bifilar significa usar 2 fios de fio de cobre revestido e conectar as extremidades de um dos dois na SÉRIE, não em paralelo. Portanto, se você usar 4 fios, conectará 3 fios em série, etc. O estilo de Enrolamento de Capacitor implica que você os coloque lado a lado o mais perfeito possível e separe cada camada de enrolamento com um isolador correspondente, como Mylar ou fita plástica ou mesmo fita de pano.

Qualquer solenóide ou E.Magnet criado dessa maneira é sempre extremamente poderoso, independentemente do tamanho, porque você condicionou o ímã para receber mais energia do ar ou da energia radiante quando o liga.