Ce este un electromagnet? Tipurile și scopurile lor

Articolul descrie ce este un electromagnet, prin ce principiu este aranjat și în ce sfere se utilizează acest tip de magneți.

magnetism

Probabil una dintre cele mai surprinzătoare, dar în același timp reacții fizice simple este magnetismul. Cu mai bine de trei mii de ani în urmă, mulți oameni de știință din Grecia antică și din China erau conștienți de proprietățile neobișnuite ale "pietrelor magnetice".

În același timp, magneții nu surpriză pe nimeni, nici pe cei mai puternici - pe bază de neodim. Acestea sunt adesea vândute ca dulciuri sau pot fi găsite în interiorul diferitelor dispozitive și mecanisme. Cu toate acestea, puțini știu cât de important este magnetismul pentru progresul științific și tehnologic.

Dar, la începutul secolului al XIX-lea, a fost creat un astfel de dispozitiv ca un electromagnet. Deci, ce este un electromagnet, cum este aranjat și unde se aplică? Vom vorbi despre acest lucru în acest articol.

definiție

Un electromagnet este un dispozitiv special, a 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 realizată din sârmă de cupru sau aluminiu de diferite grosimi, acoperită în mod necesar cu izolație. Dar există și electromagneți din materiale superconductoare. Miezurile magnetice în sine sunt fabricate din oțel, aliaje de fier-nichel sau fontă. Și pentru a minimiza pierderile ediții curenți, nucleele magnetice sunt executate constructiv dintr-un întreg set de foi subțiri. Acum știm ce este un electromagnet. Să aruncăm o privire mai atentă la istoria acestui dispozitiv util.

poveste

Creatorul electromagnetului este William Sturgeon. Acesta a fost cel care în 1825 a făcut primul astfel de magnet. Structurally, dispozitivul era o bucată de fier cilindric, în jurul căreia era înfășurat un fir de cupru gros, izolat. În momentul în care un curent electric a fost împins prin el, tija metalică a dobândit proprietățile unui magnet. Și când fluxul curent a fost întrerupt, tot dispozitivul de magnetism a pierdut imediat. Aceasta este calitatea - includerea și dezactivarea, dacă este necesar - și permite utilizarea electromagneților într-o serie de sfere tehnologice și industriale.

Am analizat problema a ceea ce este un electromagnet. Acum, să analizăm principalele sale tipuri. Ele sunt împărțite în funcție de metoda de creare a câmpului magnetic. Dar funcția lor rămâne aceeași.

tipuri

Electromagneții au următoarele forme:

• Curent continuu neutru. Într-un astfel de dispozitiv fluxul magnetic Acesta este creat prin intermediul unui curent electric constant care trece prin bobinaj. Deci, forța de atracție a unui astfel de electromagnet variază în funcție de magnitudinea curentului și nu de direcția în care se află înfășurarea.
• Curent direct polarizat. Acțiunea unui astfel de electromagnet se bazează pe prezența a două fluxuri magnetice independente. Dacă vorbim despre polarizare, atunci prezența sa este de obicei creată magneți permanenți (în cazuri rare - electromagneți adiționali), și este necesar să se creeze o forță atractivă, cu înfășurarea oprită. Acțiunea unui astfel de electromagnet depinde de magnitudinea și direcția curentului electric care se mișcă în bobină.
• AC curent. În astfel de dispozitive, bobina solenoidală este alimentat de energie electrică de curent alternativ. Ca urmare, cu o anumită frecvență de flux magnetic își schimbă direcția și amploarea acesteia. O forță de atracție care variază doar în mărime, motiv pentru care este „pulsatorie“ de la un minim la o valoare maximă la o frecvență care are o valoare dublă în ceea ce privește frecvența aprovizionării sale de curent electric.

Cu ce ​​fel de ele sunt, am citit deja. Acum, să luăm în considerare exemple de utilizare a electromagneților.

industrie

Probabil, tot timpul, dar a văzut versiuni ale unui astfel de dispozitiv, cum ar fi ridicarea electromagnetului. Acesta este un "pancake" gros de diferite diametre, care are un imens forță de atracție și este folosit pentru a transporta mărfuri, fier vechi și orice alt metal. Confortul este că este suficient să opriți alimentarea - iar întreaga încărcătură se detașează imediat și invers. Acest lucru simplifică foarte mult procesul de încărcare și descărcare.

Rezistența electromagnetului, de altfel, se calculează după următoarea formulă: F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S. Să o analizăm în detaliu. În acest caz, F este forța în kilograme (poate fi de asemenea măsurată în newtoni), B este valoarea de inducție și S este suprafața suprafeței de lucru a dispozitivului.

medicină

Chiar și la sfârșitul secolului XIX, electromagneții au fost folosiți în medicină. Un astfel de exemplu este un aparat special care ar putea extrage din ochi corpuri străine (șlefuit metalic, rugina, scară etc.).

Și în epoca noastră, electromagneții sunt, de asemenea, folosiți pe scară largă în medicină și, probabil, unul dintre astfel de dispozitive, despre care toată lumea a auzit, este un RMN. Funcționează pe baza rezonanței magnetice și nucleare și, de fapt, este un electromagnet imens și puternic.

echipament

De asemenea, astfel de magneți sunt utilizate în diverse inginerie și electronică, în sfera internă, cum ar fi încuietori. Astfel de încuietori sunt convenabile în faptul că acestea sunt foarte rapid și ușor de operat, dar este suficient într-o deconectare de urgență clădirea - și toate acestea vor fi deschise, ceea ce este foarte convenabil în caz de incendiu.

Bineînțeles, munca tuturor releelor ​​se bazează pe principiile electromagnetismului.

După cum puteți vedea, acesta este un dispozitiv foarte important, care a găsit aplicații în diferite domenii ale științei și tehnologiei.