Zawartość
- Efekt elektromagnetyczny
- Źródło pól magnetycznych w przyrodzie
- Magnesy trwałe
- Części elektromagnesu
- Jak działają elektromagnesy
Elektromagnes jest sztucznym urządzeniem, które działa prawie dokładnie tak jak magnes naturalny. Ma biegun północny i południowy, które przyciągają i odpychają bieguny północny i południowy na magnesach naturalnych. Może przyciągać do niej pewne rodzaje metali. Podstawowymi różnicami między elektromagnesem a magnesem naturalnym są materiały, z których każdy jest wykonany, oraz fakt, że po wyłączeniu zasilania elektromagnesów traci ono zdolności magnetyczne, zgodnie z National High Magnetic Field Laboratory.
Efekt elektromagnetyczny
Jak odkrył duński fizyk Hans Christian Oersted na początku XIX wieku, pola magnetyczne są powodowane przez prądy elektryczne. Podczas pracy w swoim laboratorium odkrył, że wszystkie druty z przepływającym przez nie prądem mogą wpływać na igły kompasu tak, jakby były magnesami. Nazywa się to efektem elektromagnetycznym, stwierdza MAGCRAFT Magnesy ziem rzadkich.
Źródło pól magnetycznych w przyrodzie
Atomy tworzące naturalne magnesy (jak wszystkie atomy) są zbudowane z maleńkich ujemnych ładunków elektrycznych zwanych elektronami, otaczających maleńkie dodatnie ładunki elektryczne zwane protonami. Elektrony wirują i poruszają się wokół atomów, co powoduje, że są małymi prądami. Elektrony wszystkich atomów wytwarzają zatem małe pola magnetyczne.
Magnesy trwałe
Według National High Magnetic Field Laboratory, w większości substancji te pola magnetyczne są skierowane we wszystkich kierunkach, tak że wszystkie te małe pola magnetyczne zwykle się nie sumują, ponieważ zbyt mocno działają przeciwko sobie. W niektórych materiałach pola mogą ustawiać się w linii i działać ze sobą, co daje obiektowi silne pole magnetyczne. Takie obiekty nazywane są magnesami. Magnesy trwałe są zawsze wykonane z substancji takich jak magnetyt, żelazo, nikiel lub neodym.
Części elektromagnesu
Elektromagnes składa się z cewki z drutu, baterii i kawałka żelaza. Miedź, materiał niemagnetyczny, nawijana jest na żelazo, które nazywa się „rdzeniem”. Podczas gdy żelazo można przekształcić w magnes stały, żelazny rdzeń elektromagnesu nie jest magnesem. Wszystkie materiały, z których wykonany jest elektromagnes, są niemagnetyczne.
Jak działają elektromagnesy
Kiedy akumulator jest podłączony do cewki, prąd zaczyna przez nią przepływać. Jak odkrył Oersted, powoduje to, że drut, z którego wykonana jest cewka, generuje pole magnetyczne. Ponieważ drut jest zwinięty ściśle, te pola magnetyczne układają się w stos. Ponieważ żelazo ma wysoką przepuszczalność magnetyczną, wzmacnia pole wytwarzane przez drut. Jednakże, gdy tylko energia z akumulatora ustanie, prąd ustanie, a to oznacza, że pole magnetyczne zanika. To jest powód, dla którego elektromagnesy są magnesami tymczasowymi, wyjaśnia National High Magnetic Field Laboratory.