Artikel itu menerangkan apa itu elektromagnet, pada prinsip apa ia disusun, dan di kawasan mana jenis magnet ini digunakan.
Magnetisme
Mungkin salah satu tindak balas fizikal yang paling menakjubkan namun mudah ialah kemagnetan. Lebih tiga ribu tahun yang lalu, ramai saintis Yunani dan China purba mengetahui sifat luar biasa "batu magnet".
Pada zaman kita, anda tidak akan mengejutkan sesiapa pun dengan magnet, walaupun magnet yang paling berkuasa - berdasarkan neodymium. Mereka sering dijual sebagai perhiasan atau boleh didapati di dalam pelbagai peralatan dan mekanisme. Walau bagaimanapun, hanya sedikit orang yang tahu betapa pentingnya kemagnetan untuk kemajuan saintifik dan teknologi.
Tetapi pada awal abad ke-19, peranti seperti elektromagnet telah dicipta. Jadi apakah elektromagnet, bagaimana ia berfungsi dan di mana ia digunakan? Kami akan membincangkan perkara ini dalam artikel ini.
Definisi
Elektromagnet ialah peranti khas yang operasinya menghasilkan medan magnet apabila arus elektrik dikenakan padanya. Selalunya, elektromagnet terdiri daripada belitan primer dan teras yang mempunyai sifat feromagnetik.
Belitan biasanya diperbuat daripada wayar kuprum atau aluminium yang pelbagaiketebalan, semestinya ditutup dengan penebat. Tetapi terdapat juga elektromagnet yang diperbuat daripada bahan superkonduktor. Litar magnet itu sendiri diperbuat daripada keluli, aloi besi-nikel atau besi tuang. Dan untuk meminimumkan kehilangan arus pusar, litar magnet secara struktur dibuat daripada satu set keseluruhan kepingan nipis. Sekarang kita tahu apa itu elektromagnet. Mari kita lihat lebih dekat sejarah peranti berguna ini.
Sejarah
Pencipta elektromagnet ialah William Sturgeon. Dialah yang pada tahun 1825 membuat magnet yang pertama. Dari segi struktur, peranti itu adalah sekeping besi silinder yang dikelilingi wayar tembaga berpenebat tebal dililit. Pada ketika arus elektrik dialirkan melaluinya, rod logam memperoleh sifat magnet. Dan apabila aliran semasa terganggu, peranti itu serta-merta kehilangan semua kemagnetan. Kualiti ini - menghidupkan dan mematikan jika perlu - yang membolehkan penggunaan elektromagnet dalam beberapa bidang teknologi dan perindustrian.
Kami telah mempertimbangkan persoalan tentang apa itu elektromagnet. Sekarang mari kita lihat jenis utamanya. Mereka dibahagikan bergantung kepada kaedah mencipta medan magnet. Tetapi fungsi mereka tetap sama.
Paparan
Elektromagnet adalah daripada jenis berikut:
- DC neutral. Dalam peranti sedemikian, fluks magnet dicipta melalui arus elektrik terus melalui belitan. Ini bermakna daya tarikan elektromagnet tersebut berbeza-beza bergantung hanya pada magnitudsemasa, dan bukan dari arahnya dalam belitan.
- Polarized DC. Tindakan elektromagnet jenis ini adalah berdasarkan kehadiran dua fluks magnet bebas. Jika kita bercakap tentang polarisasi, maka kehadirannya biasanya dicipta oleh magnet kekal (dalam kes yang jarang berlaku, elektromagnet tambahan), dan ia diperlukan untuk mencipta daya menarik apabila penggulungan dimatikan. Dan tindakan elektromagnet sedemikian bergantung pada magnitud dan arah arus elektrik yang bergerak dalam belitan.
- AC. Dalam peranti sedemikian, gegelung elektromagnet dikuasakan oleh elektrik arus ulang-alik. Sehubungan itu, dengan periodicity tertentu, fluks magnet mengubah arah dan magnitudnya. Dan daya tarikan hanya berbeza dari segi magnitud, itulah sebabnya ia "berdenyut" dari nilai minimum kepada maksimum dengan frekuensi yang dua kali ganda frekuensi arus elektrik yang menyalurkannya.
Kami telah membiasakan diri dengan jenisnya. Sekarang pertimbangkan contoh penggunaan elektromagnet.
Industri
Mungkin semua orang sekurang-kurangnya sekali, tetapi melihat pelbagai peranti sedemikian sebagai elektromagnet pengangkat. Ini adalah "pancake" tebal dengan pelbagai diameter, yang mempunyai daya tarikan yang besar dan digunakan untuk membawa kargo, besi buruk, dan secara umum apa-apa logam lain. Kemudahannya terletak pada hakikat bahawa ia cukup untuk mematikan kuasa - dan seluruh beban segera dilepaskan, dan sebaliknya. Ini sangat memudahkan proses pemuatan dan pemunggahan.
Kekuatanelektromagnet, dengan cara ini, dikira dengan formula berikut: F=40550∙B^2∙S. Mari kita pertimbangkan dengan lebih terperinci. Dalam kes ini, F ialah daya dalam kilogram (juga boleh diukur dalam Newton), B ialah nilai aruhan, dan S ialah luas permukaan kerja peranti.
Ubat
Seawal akhir abad ke-19, elektromagnet telah digunakan dalam perubatan. Satu contoh sedemikian ialah radas khas yang boleh mengeluarkan bendasing (cukur logam, karat, sisik, dll.) dari mata.
Dan pada zaman kita, elektromagnet juga digunakan secara meluas dalam perubatan, dan mungkin salah satu daripada peranti ini yang semua orang pernah dengar ialah MRI. Ia berfungsi berdasarkan resonans nuklear magnetik, dan, sebenarnya, adalah elektromagnet yang besar dan berkuasa.
Teknik
Selain itu, magnet serupa digunakan dalam pelbagai teknik dan elektronik, dan dalam sfera domestik, sebagai contoh, sebagai kunci. Kunci sedemikian adalah mudah kerana ia sangat cepat dan mudah digunakan, tetapi pada masa yang sama ia cukup untuk menyahtenagakan bangunan semasa kecemasan - dan kesemuanya akan terbuka, yang sangat mudah sekiranya berlaku kebakaran.
Dan, sudah tentu, pengendalian semua geganti adalah berdasarkan prinsip elektromagnetisme.
Seperti yang anda lihat, ini adalah peranti yang sangat penting yang telah menemui aplikasi dalam pelbagai bidang sains dan teknologi.
