Статията описва какво е електромагнит, на какъв принцип е подреден и в какви области се използва този тип магнит.
магнетизъм
Вероятно една от най-невероятните, но прости физически реакции е магнетизмът. Преди повече от три хиляди години много учени от древна Гърция и Китай са познавали необичайните свойства на "магнитните камъни".
В наше време няма да изненадате никого с магнити, дори и с най-мощните - базирани на неодим. Често се продават като дрънкулки или могат да бъдат намерени в различни уреди и механизми. Малко хора обаче знаят колко важен е магнетизмът за научния и технологичния прогрес.
Но в началото на 19-ти век е създадено такова устройство като електромагнит. И така, какво е електромагнит, как работи и къде се използва? Ще говорим за това в тази статия.
Определение
Електромагнитът е специално устройство, чиято работа създава магнитно поле, когато върху него се приложи електрически ток. Най-често електромагнитите се състоят от първична намотка и сърцевина, която има феромагнитни свойства.
Намотката обикновено е направена от медна или алуминиева тел от различнидебелина, задължително покрита с изолация. Но има и електромагнити, изработени от свръхпроводящи материали. Самите магнитни вериги са изработени от стомана, желязо-никелови сплави или чугун. И за да се сведат до минимум загубите от вихров ток, магнитните вериги са структурно направени от цял набор от тънки листове. Сега знаем какво е електромагнит. Нека разгледаме по-отблизо историята на това полезно устройство.
История
Създателят на електромагнита е Уилям Стърджън. Именно той през 1825 г. прави първия такъв магнит. Конструктивно устройството представляваше цилиндрично парче желязо, около което беше навита дебела изолирана медна жица. В момента, когато през него е пропуснат електрически ток, металният прът придобива свойствата на магнит. И когато текущият поток беше прекъснат, устройството незабавно загуби целия магнетизъм. Именно това качество – включването и изключването при необходимост – позволява използването на електромагнити в редица технологични и индустриални области.
Разгледахме въпроса какво е електромагнит. Сега нека разгледаме основните му видове. Те се разделят в зависимост от метода на създаване на магнитно поле. Но тяхната функция остава същата.
Прегледи
Електромагнитите са от следните типове:
- Неутрален DC. В такова устройство магнитният поток се създава чрез постоянен електрически ток, преминаващ през намотката. Това означава, че силата на привличане на такъв електромагнит варира в зависимост само от големинататок, а не от неговата посока в намотката.
- Поляризиран DC. Действието на електромагнит от този вид се основава на наличието на два независими магнитни потока. Ако говорим за поляризация, тогава присъствието му обикновено се създава от постоянни магнити (в редки случаи допълнителни електромагнити) и е необходимо за създаване на сила на привличане, когато намотката е изключена. И действието на такъв електромагнит зависи от големината и посоката на електрическия ток, който се движи в намотката.
- AC. В такива устройства електромагнитната бобина се захранва от променлив ток. Съответно с определена периодичност магнитният поток променя посоката и величината си. А силата на привличане варира само по големина, поради което тя "пулсира" от минимална до максимална стойност с честота, която е два пъти по-висока от честотата на електрическия ток, който я захранва.
Вече се запознахме с това какви видове са. Сега разгледайте примери за използване на електромагнити.
Индустрия
Вероятно всеки поне веднъж, но видя разнообразие от такова устройство като повдигащ електромагнит. Това е дебела "палачинка" с различни диаметри, която има огромна сила на привличане и се използва за превоз на товари, скрап и като цяло всеки друг метал. Удобството му се състои във факта, че е достатъчно да изключите захранването - и целият товар веднага се откача и обратно. Това значително опростява процеса на товарене и разтоварване.
Силаелектромагнитът, между другото, се изчислява по следната формула: F=40550∙B^2∙S. Нека го разгледаме по-подробно. В този случай F е силата в килограми (може да се измерва и в нютони), B е индукционната стойност, а S е площта на работната повърхност на устройството.
Медицина
Още в края на 19-ти век електромагнитите са били използвани в медицината. Един такъв пример е специален апарат, който може да отстранява чужди тела (метални стърготини, ръжда, котлен камък и др.) от окото.
И в наше време електромагнитите също се използват широко в медицината и вероятно едно от тези устройства, за които всеки е чувал, е ЯМР. Той работи на базата на магнитен ядрен резонанс и всъщност е огромен и мощен електромагнит.
Техника
Също така подобни магнити се използват в различни техники и електроника, и в битовата сфера, например, като брави. Такива брави са удобни, защото са много бързи и лесни за използване, но в същото време е достатъчно сградата да се обеззареди в случай на спешност - и всички те ще се отворят, което е много удобно в случай на пожар.
И, разбира се, работата на всички релета се основава на принципите на електромагнетизма.
Както можете да видите, това е много важно устройство, което е намерило приложение в различни области на науката и технологиите.
