U članku se opisuje što je elektromagnet, na kojem je principu raspoređen i u kojim područjima se koristi ova vrsta magneta.
Magnetizam
Vjerojatno jedna od najnevjerojatnijih, ali najjednostavnijih fizičkih reakcija je magnetizam. Prije više od tri tisuće godina, mnogi znanstvenici stare Grčke i Kine poznavali su neobična svojstva "magnetskog kamenja".
U naše vrijeme nećete nikoga iznenaditi magnetima, čak ni onim najmoćnijim - na bazi neodima. Često se prodaju kao sitnice ili se mogu naći unutar raznih uređaja i mehanizama. Međutim, malo ljudi zna koliko je magnetizam važan za znanstveni i tehnološki napredak.
Ali početkom 19. stoljeća stvoren je takav uređaj kao što je elektromagnet. Dakle, što je elektromagnet, kako radi i gdje se koristi? O tome ćemo govoriti u ovom članku.
Definicija
Elektromagnet je poseban uređaj čiji rad stvara magnetsko polje kada se na njega dovede električna struja. Elektromagneti se najčešće sastoje od primarnog namota i jezgre koja ima feromagnetska svojstva.
Namot je obično izrađen od bakrene ili aluminijske žice raznihdebljine, nužno prekrivene izolacijom. Ali postoje i elektromagneti izrađeni od supravodljivih materijala. Sami magnetski krugovi izrađeni su od čelika, legura željeza i nikla ili lijevanog željeza. A kako bi se minimizirali gubici vrtložnih struja, magnetski krugovi su strukturno izrađeni od cijelog skupa tankih listova. Sada znamo što je elektromagnet. Pogledajmo pobliže povijest ovog korisnog uređaja.
Povijest
Tvorac elektromagneta je William Sturgeon. On je 1825. godine napravio prvi takav magnet. Strukturno, uređaj je bio cilindrični komad željeza oko kojeg je bila namotana debela izolirana bakrena žica. U trenutku kada je kroz njega prošla električna struja, metalna šipka je poprimila svojstva magneta. A kada je struja prekinuta, uređaj je odmah izgubio sav magnetizam. Upravo ta kvaliteta - uključivanje i isključivanje ako je potrebno - omogućuje korištenje elektromagneta u brojnim tehnološkim i industrijskim područjima.
Razmotrili smo pitanje što je elektromagnet. Pogledajmo sada njegove glavne vrste. Dijele se ovisno o načinu stvaranja magnetskog polja. Ali njihova funkcija ostaje ista.
Pregledi
Elektromagneti su sljedećih vrsta:
- Neutralni DC. U takvom uređaju magnetski tok se stvara pomoću istosmjerne električne struje koja prolazi kroz namot. To znači da privlačna sila takvog elektromagneta varira ovisno samo o veličinistruje, a ne iz njenog smjera u namotu.
- Polarizirani DC. Djelovanje elektromagneta ove vrste temelji se na prisutnosti dva neovisna magnetska toka. Ako govorimo o polarizaciji, tada njegovu prisutnost obično stvaraju trajni magneti (u rijetkim slučajevima dodatni elektromagneti), a potrebna je za stvaranje privlačne sile kada je namot isključen. A djelovanje takvog elektromagneta ovisi o veličini i smjeru električne struje koja se kreće u namotu.
- AC. U takvim se uređajima zavojnica elektromagneta napaja električnom energijom izmjenične struje. U skladu s tim, s određenom periodičnošću, magnetski tok mijenja svoj smjer i veličinu. A sila privlačenja varira samo po veličini, zbog čega "pulsira" od minimalne do maksimalne vrijednosti s frekvencijom koja je dvostruko veća od frekvencije električne struje koja je hrani.
Već smo se upoznali koje su to vrste. Sada razmotrite primjere upotrebe elektromagneta.
Industrija
Vjerojatno svi barem jednom, ali su vidjeli razne takve naprave kao što je elektromagnet za podizanje. Ovo je debela "palačinka" raznih promjera, koja ima ogromnu silu privlačenja i koristi se za nošenje tereta, starog metala i općenito bilo kojeg drugog metala. Njegova pogodnost leži u činjenici da je dovoljno isključiti napajanje - i cijelo opterećenje se odmah otkači, i obrnuto. To uvelike pojednostavljuje proces utovara i istovara.
Snagaelektromagnet se, inače, izračunava po sljedećoj formuli: F=40550∙B^2∙S. Razmotrimo ga detaljnije. U ovom slučaju, F je sila u kilogramima (može se mjeriti i u Newtonima), B je vrijednost indukcije, a S je radna površina uređaja.
Medicina
Već krajem 19. stoljeća u medicini su se koristili elektromagneti. Jedan takav primjer je poseban aparat koji bi mogao ukloniti strana tijela (metalne strugotine, hrđu, kamenac, itd.) iz oka.
A u naše vrijeme elektromagneti se također široko koriste u medicini, a vjerojatno je jedan od ovih uređaja za koji su svi čuli je MRI. Radi na temelju magnetske nuklearne rezonancije, i zapravo je ogroman i snažan elektromagnet.
Tehnika
Također, slični magneti se koriste u raznim tehnikama i elektronici, te u domaćoj sferi, na primjer, kao brave. Takve su brave prikladne jer su vrlo brze i jednostavne za korištenje, ali u isto vrijeme dovoljno je u slučaju nužde isključiti zgradu - i sve će se otvoriti, što je vrlo zgodno u slučaju požara.
I, naravno, rad svih releja temelji se na principima elektromagnetizma.
Kao što možete vidjeti, ovo je vrlo važan uređaj koji je našao primjenu u raznim područjima znanosti i tehnologije.
