Artikkelen beskriver hva en elektromagnet er, på hvilket prinsipp det er konstruert, og på hvilke områder brukes denne typen magneter.
magnetisme
Sannsynligvis en av de mest fantastiske, men i detSamtidig er enkle fysiske reaksjoner magnetisme. For mer enn tre tusen år siden var mange forskere fra det gamle Hellas og Kina kjent med de uvanlige egenskapene til "magnetiske steiner".
I dag kan du ikke overraske noen med magneter, til og medde mektigste er basert på neodym. De selges ofte som pyntegjenstander eller finnes i forskjellige enheter og mekanismer. Imidlertid er det få som vet hvor viktig magnetisme er for vitenskapelig og teknologisk fremgang.
Men på begynnelsen av 1800-tallet ble det opprettet en enhet som en elektromagnet. Så hva er en elektromagnet, hvordan ordnes den og hvor brukes den? Vi vil snakke om dette i denne artikkelen.
definisjon
En elektromagnet er en spesiell enhethvis arbeid skaper et magnetfelt når en elektrisk strøm tilføres det. Oftest består elektromagneter av en primærvikling og en kjerne som har ferromagnetiske egenskaper.
Oppviklingen er vanligvis laget av kobber elleraluminiumtråd av forskjellige tykkelser, alltid dekket med isolasjon. Men det er også elektromagneter laget av superledende materialer. Selv som magnetiske kjerner er laget av stål, jern-nikkel-legeringer eller støpejern. Og for å minimere virvelstrømstap, er magnetiske kjerner strukturelt laget av et helt sett tynne ark. Nå vet vi hva en elektromagnet er. La oss se nærmere på historien om opprettelsen av denne nyttige enheten.
historien
Skaperen av elektromagneten er WilliamSturgeon. Det var han som laget den første slike magneten i 1825. Strukturelt var innretningen et sylindrisk jernstykke, rundt hvilket en tykk isolert kobbertråd ble viklet. For øyeblikket da en elektrisk strøm ble ført gjennom den, fikk metallstangen egenskapene til en magnet. Og da strømmen ble avbrutt, mistet enheten umiddelbart all magnetisme. Det er denne egenskapen - å slå på og av når det er nødvendig - som tillater bruk av elektromagneter i en rekke teknologiske og industrielle områder.
Vi har vurdert spørsmålet om hva en elektromagnet er. La oss nå ta en titt på hovedtypene. De er delt avhengig av metoden for å skape et magnetfelt. Men deres funksjon forblir den samme.
typer
Elektromagneter er av følgende typer:
- DC nøytral. I en slik enhet opprettes den magnetiske strømmenved hjelp av en likestrøm som går gjennom viklingen. Dette betyr at tiltrekningskraften til en slik elektromagnet bare varierer avhengig av størrelsen på strømmen, og ikke av retningen i viklingen.
- DC polarisert. Handlingen til en elektromagnet av denne typen er basertpå tilstedeværelsen av to uavhengige magnetiske strømninger. Hvis vi snakker om polarisering, blir tilstedeværelsen vanligvis opprettet av permanente magneter (i sjeldne tilfeller - av ekstra elektromagneter), og det er nødvendig for å skape en attraktiv kraft når viklingen er av. Og virkningen av en slik elektromagnet avhenger av størrelsen og retningen til den elektriske strømmen som beveger seg i viklingen.
- Vekselstrøm. I slike enheter, spolen til elektromagnetendrevet av vekselstrøm. Følgelig, med en viss periodisitet, endrer magnetisk strømning sin retning og størrelse. Og tiltrekningskraften varierer bare i størrelse, og det er derfor den "pulserer" fra et minimum til en maksimumsverdi med en frekvens som har en dobbel verdi i forhold til frekvensen til den elektriske strømmen som mater den.
Vi har allerede gjort oss kjent med typene deres. La oss nå se på eksempler på bruk av elektromagneter.
Industri
Sannsynligvis alt minst en gang, men har sett sortenen enhet som en løfteelektromagnet. Dette er en tykk "pannekake" med forskjellige diametre, som har en enorm tiltrekningskraft og brukes til å frakte last, skrap og annet metall generelt. Dets bekvemmelighet ligger i det faktum at det er nok å slå av strømmen - og hele lasten blir øyeblikkelig løsnet, og omvendt. Dette forenkler laste- og losseprosessen.
Styrken til elektromagneten beregnes forresten avfølgende formel: F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S. La oss vurdere det nærmere. I dette tilfellet er F kraften i kilo (kan også måles i newton), B er induksjonsverdien, og S er området for enhetens arbeidsflate.
Medisin
På slutten av 1800-tallet ble det funnet elektromagnetersøknad i medisin. Et slikt eksempel er et spesielt apparat som kan fjerne fremmedlegemer (metallspon, rust, kalk etc.) fra øyet.
Og i dag er også elektromagneter vidtbrukes i medisin, og sannsynligvis en av disse enhetene som alle har hørt om er MR. Den fungerer på grunnlag av kjernemagnetisk resonans, og er faktisk en stor og kraftig elektromagnet.
utstyr
Også lignende magneter brukes i forskjelligeapparater og elektronikk, og i husholdningssfæren, for eksempel som låser. Slike låser er praktiske fordi de er veldig raske og enkle å betjene, men samtidig er det nok å koble fra bygningen i en nødsituasjon, og de vil alle åpne, noe som er veldig praktisk i tilfelle brann.
Og selvfølgelig er arbeidet til alle reléer basert på prinsippene for elektromagnetisme.
Som du kan se, er dette en veldig viktig enhet som har funnet anvendelse innen ulike felt innen vitenskap og teknologi.
