Kaj je elektromagnet? Njihove vrste in nameni

Članek govori o tem, kaj je elektromagnet, po kakšnem načelu je urejen, in v katerih sferah se uporabljajo ti magneti.

Magnetizem

Verjetno je ena od najbolj presenetljivih, a hkrati enostavnih fizičnih reakcij magnetizem. Pred več kot tisoč tisoč leti so se mnogi znanstveniki iz starodavne Grčije in Kitajske zavedali nenavadnih lastnosti "magnetnih kamnov".

Hkrati magneti nikogar ne presenečajo, tudi najmočnejši - na osnovi neodima. Pogosto jih prodajajo kot nakit ali jih najdemo v različnih napravah in mehanizmih. Vendar le malo ljudi ve, kako pomemben je magnetizem za znanstveni in tehnološki napredek.

Toda v začetku XIX. Stoletja je bila ustvarjena taka naprava kot elektromagnet. Torej, kaj je elektromagnet, kako je urejen in kje se uporablja? O tem bomo govorili v tem članku.

Opredelitev

Elektromagnet je posebna naprava, katere delo ustvarja magnetno polje, ko se nanjo nanese električni tok. Najpogosteje so elektromagneti sestavljeni iz primarnega navitja in jedra, ki ima feromagnetne lastnosti.

Navijanje je običajno iz bakra ali aluminijaste žice različnih debelin, nujno prekritih z izolacijo. Vendar pa obstajajo tudi elektromagneti iz superprevodnih materialov. Sama magnetna jedra so izdelana iz jekla, zlitin železa-niklja ali litega železa. In da bi zmanjšali izgube na vrtinčne tokove, magnetna jedra so konstruktivno izvedena iz celotnega sklopa tankih listov. Zdaj vemo, kaj je elektromagnet. Poglejmo si bolj podrobno zgodovino te uporabne naprave.

Zgodovina

Ustvarjalec elektromagneta je William Sturgeon. Tisti, ki je leta 1825 naredil prvi tak magnet. Strukturno je bila naprava cilindrični kos železa, okoli katerega je bila navita debela izolirana bakrena žica. V času, ko je skozi to potisnil električni tok, je kovinska palica pridobila lastnosti magneta. In ko je bil trenutni tok prekinjen, je vsa magnetna naprava takoj izgubila. Takšna kakovost - vključitev in deaktivacija, če je potrebno - ter omogoča uporabo elektromagnetov na številnih tehnoloških in industrijskih področjih.

Preučili smo vprašanje, kaj je elektromagnet. Zdaj pa analiziramo njegove glavne tipe. Razdeljeni so po metodi ustvarjanja magnetnega polja. Toda njihova funkcija ostaja enaka.

Vrste

Elektromagneti se pojavljajo v naslednjih oblikah:

• Nevtralni enosmerni tok. V takšni napravi magnetni tok Ustvarja se s pomočjo konstantnega električnega toka, ki se skozi navijanje. Torej, sila privlačenja takega elektromagneta je odvisna le od velikosti toka in ne od njegove smeri v navitju.
• Polarizirani enosmerni tok. Dejavnost takega elektromagneta temelji na prisotnosti dveh neodvisnih magnetnih tokov. Če govorimo o polarizaciji, se navadno ustvari njena navzočnost trajni magneti (v redkih primerih - dodatni elektromagneti), in je potrebno ustvariti privlačno silo z izklopljenim navitjem. In delovanje takega elektromagneta je odvisno od velikosti in smeri električnega toka, ki se premika v navitju.
• AC tok. V takšnih napravah se tuljava elektromagneta napaja z izmenično električno energijo. Skladno s tem magnetni tok z določeno periodičnostjo spreminja svojo smer in velikost. In privlačna sila se razlikuje le po velikosti, zaradi katere "pulsira" od najmanjše do največje vrednosti s frekvenco, ki ima dvojno vrednost glede na frekvenco električnega toka, ki ga napaja.

S kakšnimi vrstami smo že prebrali. Zdaj pa razmislimo o primerih uporabe elektromagnetov.

Industrija

Verjetno je vse čeprav čas, vendar videl različice takšne naprave, kot dviganje elektromagneta. To je debela "palačinka" različnih premerov, ki ima ogromno sila privlačnosti in se uporablja za prevoz tovora, odpadne kovine in katerekoli druge kovine. Priročnost je, da je dovolj, da izklopite moč - in celoten obremenitev takoj odstrani, in obratno. To zelo olajša postopek nakladanja in razkladanja.

Moč elektromagneta, ki je, mimogrede, se izračuna po naslednji formuli: F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S. Razmislimo o tem podrobneje. V tem primeru je F sila v kilogramih (lahko jo tudi izmerimo v newtonih), B je indukcijska vrednost in S je površina delovne površine naprave.

Medicina

Tudi ob koncu XIX. Stoletja so se v medicini uporabljali elektromagneti. Eden takih primerov je poseben aparat, ki lahko iz očesa izvleče tuje predmete (kovine, rje, lestvice itd.).

In v našem času se elektromagneti pogosto uporabljajo v medicini, in verjetno je ena od takšnih naprav, o katerih so vsi slišali, MRI. Deluje na osnovi magnetno-jedrske resonance in je v resnici ogromen in močan elektromagnet.

Tehnika

Tudi taki magneti se uporabljajo v različnih tehnikah in elektroniki, v domači sferi pa na primer kot ključavnice. Takšne ključavnice so primerne, ker so zelo hitro in enostavne za obratovanje, vendar je dovolj, da se stavba izklopi v izrednih razmerah, vsi pa se bodo odprli, kar je zelo primerno za požar.

No, seveda delo vseh relejev temelji na načelih elektromagnetizma.

Kot lahko vidite, je to zelo pomembna naprava, ki je našla uporabo na različnih področjih znanosti in tehnologije.