O artigo descreve o que é um eletroímã, em que princípio é construído e em que áreas esse tipo de ímã é usado.
Magnetismo
Provavelmente um dos mais incríveis, mas naqueleAo mesmo tempo, reações físicas simples são magnetismo. Há mais de três mil anos, muitos cientistas da Grécia antiga e da China estavam cientes das propriedades incomuns das "pedras magnéticas".
Hoje em dia, você não vai surpreender ninguém com ímãs, mesmomais poderoso - baseado em neodímio. Eles são freqüentemente vendidos como bugigangas ou você pode encontrá-los dentro de vários instrumentos e mecanismos. No entanto, poucas pessoas sabem quão importante é o magnetismo para o progresso científico e tecnológico.
Mas no início do século XIX, tal dispositivo como um eletroímã foi criado. Então, o que é um eletroímã, como funciona e onde se aplica? Vamos falar sobre isso neste artigo.
Definição
O eletroímã é um dispositivo especialcujo trabalho cria um campo magnético quando uma corrente elétrica é aplicada a ele. Na maioria das vezes os eletroímãs consistem em um enrolamento primário e um núcleo que tem propriedades ferromagnéticas.
Enrolamento é geralmente feito de cobre oufios de alumínio de várias espessuras, necessariamente revestidos com isolamento. Mas também há eletroímãs de materiais supercondutores. Os próprios condutores magnéticos são feitos de aço, ligas de ferro-níquel ou ferro fundido. E, a fim de minimizar as perdas de correntes parasitas, os núcleos magnéticos são estruturalmente feitos de um conjunto inteiro de folhas finas. Agora sabemos o que é um eletroímã. Vamos considerar com mais detalhes a história da criação deste dispositivo útil.
História
William é considerado o criador do eletroímã.Esturjão Foi ele quem, em 1825, fez o primeiro desses magnetos. Estruturalmente, o dispositivo era um pedaço cilíndrico de ferro, em torno do qual um fio de cobre espesso e isolado era enrolado. No momento em que a corrente elétrica era permitida, a haste de metal adquiria as propriedades de um ímã. E quando o fluxo de corrente foi interrompido, o dispositivo perdeu imediatamente todo o magnetismo. É essa qualidade - ligar e desligar, se necessário - que permite o uso de eletroímãs em diversos campos tecnológicos e industriais.
Nós consideramos a questão do que é um eletroímã. Agora vamos analisar seus principais tipos. Eles são divididos dependendo do método de criação de um campo magnético. Mas a função deles continua a mesma.
Tipos
Os eletroímãs são dos seguintes tipos:
- Neutro DC. Em tal dispositivo, o fluxo magnético é criadopor meio de uma corrente elétrica direta que passa pelo enrolamento. Isso significa que a força de atração de tal eletroímã varia dependendo apenas da magnitude da corrente, e não de sua direção no enrolamento.
- Polarizado DC. A ação de um eletroímã deste tipo é baseadana presença de dois fluxos magnéticos independentes. Se falamos de polarização, então sua presença é geralmente criada por ímãs permanentes (em casos raros - por eletroímãs adicionais), e é necessária para criar uma força atrativa quando o enrolamento está desligado. E a ação de tal eletroímã depende da magnitude e direção da corrente elétrica que se move no enrolamento.
- Corrente alternada. Em tais dispositivos, a bobina do eletroímãalimentado por eletricidade AC. Consequentemente, com uma certa periodicidade, o fluxo magnético muda sua direção e magnitude. E a força de atração varia apenas em magnitude, por isso "pulsa" de um valor mínimo a um máximo com uma freqüência que tem um valor duplo em relação à freqüência da corrente elétrica que o alimenta.
Já nos familiarizamos com seus tipos. Agora vamos dar uma olhada em exemplos do uso de eletroímãs.
Indústria
Provavelmente tudo pelo menos uma vez, mas vi a variedadeum dispositivo como um eletroímã de elevação. Trata-se de uma espessa "panqueca" de vários diâmetros, que possui uma tremenda força de atração e é utilizada para transportar cargas, sucatas e qualquer outro metal em geral. Sua comodidade reside no fato de que basta desligar a energia - e toda a carga é imediatamente desengatada e vice-versa. Isso simplifica muito o processo de carga e descarga.
A força do eletroímã, aliás, é calculada porseguinte fórmula: F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S. Vamos considerá-lo com mais detalhes. Nesse caso, F é a força em quilogramas (também pode ser medida em newtons), B é o valor de indução e S é a área da superfície de trabalho do dispositivo.
Medicamento
No final do século 19, foram encontrados eletroímãsaplicação em medicina. Um exemplo é um aparelho especial que pode remover corpos estranhos (aparas de metal, ferrugem, incrustações, etc.) do olho.
E hoje em dia os eletroímãs também são amplamentesão usados na medicina e, provavelmente, um desses dispositivos que todo mundo já ouviu falar é a ressonância magnética. Ele funciona com base na ressonância magnética nuclear e, de fato, é um eletroímã enorme e poderoso.
Técnica
Além disso, ímãs semelhantes são usados em várioseletrodomésticos e eletrônicos, e na esfera doméstica, por exemplo, como fechaduras. Essas fechaduras são convenientes porque são muito rápidas e fáceis de operar, mas ao mesmo tempo basta desenergizar o edifício em caso de emergência e todas se abrirão, o que é muito conveniente em caso de incêndio.
E, claro, o trabalho de todos os relés é baseado nos princípios do eletromagnetismo.
Como você pode ver, este é um dispositivo muito importante que encontrou aplicação em vários campos da ciência e da tecnologia.
