Articolul descrie ce este un electromagnet, pe ce principiu este construit și în ce domenii este folosit acest tip de magneți.
magnetism
Probabil unul dintre cele mai surprinzătoare, dar în același timpacelași timp al reacțiilor fizice simple este magnetismul. Cu mai bine de trei mii de ani în urmă, mulți oameni de știință din Grecia antică și China erau conștienți de proprietățile neobișnuite ale „pietrelor magnetice”.
În zilele noastre, nu veți surprinde pe nimeni chiar cu magnețicel mai puternic - bazat pe neodim. Acestea sunt adesea vândute sub formă de dulciuri sau le puteți întâlni în interiorul diferitelor instrumente și mecanisme. Cu toate acestea, puțini oameni știu cât de important este magnetismul pentru progresul științific și tehnologic.
Dar, la începutul secolului XIX, a fost creat un astfel de dispozitiv ca un electromagnet. Deci, ce este un electromagnet, cum funcționează și unde se aplică? Vom vorbi despre acest lucru în acest articol.
definiție
Electromagnetul este un dispozitiv speciala cărui lucrare creează un câmp magnetic atunci când se aplică un curent electric. Cel mai adesea electromagneții constau dintr-o înfășurare primară și un nucleu care are proprietăți feromagnetice.
Bobina este de obicei făcută din cupru saufire de aluminiu de diferite grosimi, acoperite în mod necesar cu izolație. Dar există și electromagneți din materiale superconductoare. Conductoarele magnetice în sine sunt fabricate din oțel, aliaje de fier-nichel sau fontă. Și pentru a minimiza pierderile de curenți turbionari, miezurile magnetice sunt realizate structural dintr-un întreg set de foi subțiri. Acum știm ce este un electromagnet. Să analizăm în detaliu istoria creării acestui dispozitiv util.
poveste
Creatorul electromagnetului este WilliamSturion. El a făcut primul magnet în 1825. Structural, dispozitivul era o bucată cilindrică de fier, în jurul căreia era înfășurat un fir gros de cupru izolat. În momentul în care un curent electric a fost trecut prin el, tija metalică a dobândit proprietățile unui magnet. Și când fluxul curent a fost întrerupt, dispozitivul a pierdut imediat tot magnetismul. Această calitate - pornirea și oprirea, dacă este necesar - este cea care permite utilizarea electro-magneților într-o serie de zone tehnologice și industriale.
Am analizat întrebarea ce este un electromagnet. Acum să aruncăm o privire asupra principalelor sale tipuri. Acestea sunt împărțite în funcție de metoda de creare a unui câmp magnetic. Dar funcția lor rămâne aceeași.
tipuri
Electromagneții sunt de următoarele tipuri:
- DC neutru. Într-un astfel de dispozitiv, fluxul magnetic este creatprin intermediul unui curent electric direct trecut prin înfășurare. Aceasta înseamnă că forța de atracție a unui astfel de electromagnet variază în funcție de magnitudinea curentului și nu de direcția acestuia în înfășurare.
- DC polarizat. Acțiunea unui astfel de electromagnet se bazeazăasupra prezenței a două fluxuri magnetice independente. Dacă vorbim despre polarizare, atunci prezența sa este de obicei creată de magneți permanenți (în cazuri rare - de electromagneti suplimentari) și este necesară pentru a crea o forță atractivă atunci când înfășurarea este oprită. Iar acțiunea unui astfel de electromagnet depinde de amploarea și direcția curentului electric care se mișcă în înfășurare.
- Curent alternativ. În astfel de dispozitive, bobina electromagnetuluialimentat de curent alternativ. În consecință, cu o anumită periodicitate, fluxul magnetic își schimbă direcția și magnitudinea. Iar forța de atracție variază doar în mărime, motiv pentru care „pulsează” de la o valoare minimă la maximă cu o frecvență care are o valoare dublă în raport cu frecvența curentului electric care o alimentează.
Ne-am familiarizat deja cu tipurile lor. Acum să ne uităm la exemple de utilizare a electro-magneților.
industrie
Probabil toate cel puțin o dată, dar am văzut varietateaun dispozitiv precum un electromagnet de ridicare. Aceasta este o „clătită” groasă de diferite diametre, care are o forță extraordinară de atracție și este utilizată pentru a transporta marfă, fier vechi și orice alt metal în general. Confortul său constă în faptul că este suficient să opriți alimentarea - și întreaga sarcină este imediat decuplată și invers. Acest lucru simplifică foarte mult procesul de încărcare și descărcare.
Apropo, puterea electromagnetului este calculată deurmătoarea formulă: F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S. Să o luăm în considerare mai detaliat. În acest caz, F este forța în kilograme (poate fi măsurată și în newtoni), B este valoarea de inducție și S este aria suprafeței de lucru a dispozitivului.
medicină
La sfârșitul secolului al XIX-lea s-au găsit electro-magnețiaplicare în medicină. Un astfel de exemplu este un aparat special care ar putea îndepărta corpurile străine (așchii de metal, rugină, solzi etc.) din ochi.
Și în zilele noastre electromagnetii sunt, de asemenea, pe scară largăsunt utilizate în medicină și, probabil, unul dintre aceste dispozitive despre care toată lumea a auzit este RMN-ul. Funcționează pe baza rezonanței magnetice nucleare și, de fapt, este un electromagnet imens și puternic.
echipament
De asemenea, magneți similari sunt utilizați în diverseelectrocasnice și electronice și în sfera gospodăriei, de exemplu, ca încuietori. Astfel de încuietori sunt convenabile, deoarece sunt foarte rapide și ușor de acționat, dar în același timp este suficient să scoateți din energie clădirea în caz de urgență și se vor deschide toate, ceea ce este foarte convenabil în caz de incendiu.
Și, desigur, activitatea tuturor relelor se bazează pe principiile electromagnetismului.
După cum puteți vedea, acesta este un dispozitiv foarte important care și-a găsit aplicația în diferite domenii ale științei și tehnologiei.
