تصنع المغناطيسات الكهربائية من لفائف الأسلاك التي تحمل التيارات الكهربائية. تنتج هذه الأسلاك الحاملة للتيار مجالات مغناطيسية لها قطب شمالي وجنوبي تمامًا مثل المغناطيس العادي. للمغناطيسات الكهربائية استخدامات عديدة ، وتوجد في أجهزة مثل المحركات والمولدات الكهربائية.
دلالة
المغناطيسات الكهربائية جزء حيوي من الحياة اليومية. المحركات ومبتدئين السيارات استخدامها. يتم استخدامها لتوليد الكهرباء لتشغيل المباني والأجهزة. قد يتم تحويل طاقتها إلى أنواع أخرى ، مثل الميكانيكية أو الحرارية أو الصوتية. المغناطيسات الكهربائية مفيدة بشكل خاص للقيام بالأعمال الكهروميكانيكية مثل الرفع أو السحب أو التدوير أو الإمساك.
عملية
تتصرف المغناطيسات الكهربائية بنفس الطريقة التي يتصرف بها المغناطيس العادي. لديهم قطب شمالي وجنوبي ، ويطيعون نفس القوانين. على سبيل المثال ، يصد أقطابها الشمالية الأقطاب الشمالية عن المغناطيسات الأخرى ولكنها تجذب الأقطاب الجنوبية. على عكس المغناطيسات العادية ، يتم تصنيعها بحيث يكون مجالها المغناطيسي غير دائم ، لذلك يتلاشى عند انقطاع الكهرباء. كما أنهم قادرون على عكس القطبين الشمالي والجنوبي ، وهي ميزة تفتقر إلى المغناطيس العادي.
بناء
المكونات الأساسية للمغناطيس الكهربائي هي السلك ومصدر الطاقة. قد يكون مصدر الطاقة تيار متردد (تيار متردد) أو تيار مستمر (تيار مباشر). قد يكون السلك بأي شكل. تعتمد قوة المجال المغناطيسي على عوامل مثل كمية التيار وعدد الملفات في السلك والمادة المصنوع منها. على سبيل المثال ، المغناطيسات الكهربائية المصنوعة من الموصلات الفائقة قوية بما يكفي لرفع قطارات ماجليف المستخدمة في أجزاء من أوروبا وآسيا.
أنواع خاصة من المغناطيسات الكهربائية
الملف اللولبي عبارة عن مغناطيس كهربائي على شكل حلزون. يتم تصنيعها أحيانًا من الحديد بداخلها لتقوية المجال المغناطيسي.
ملفات Toroids هي ملفات لولبية تم ثنيها لتشكيل دائرة. تشكل خطوط المجال المغناطيسي الخاصة بهم مجموعة من الدوائر متحدة المركز.
المحولات عبارة عن ملفين لولبيين بداخلهما نوى حديدية مقترنة معًا. ينتج التيار المتغير في الملف الأول تدفقًا مغناطيسيًا متغيرًا في الملف الثاني. يولد هذا التدفق المغناطيسي المتغير بدوره قوة دافعة كهربائية أو emf. المحولات تعمل فقط مع التيار المتردد.
تصنع المحركات الكهربائية من ملفات حاملة للتيار تدور في مجال مغناطيسي. الحلقات بشكل منتظم عكس الاتجاه. يتم استخدامها لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. تصنع المولدات الكهربائية أيضًا من ملفات حاملة للتيار تدور في مجال مغناطيسي ، ويتم تشغيلها من أجهزة إنتاج الطاقة الميكانيكية مثل الفحم. وظيفتها هي تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
الاستخدامات
تستخدم الملفات اللولبية كصمامات ومفاتيح لتوليد مجالات مغناطيسية في الأماكن المغلقة وللعمل الكهروميكانيكي.
غالبًا ما تستخدم Toroids في أجهزة الرنين المغناطيسي النووي وتطبيقات الأمان والاختبارات غير المدمرة.
تُستخدم المحولات بشكل أساسي لتحويل أو تحويل الفولتية العالية للتيار المتردد إلى جهد أقل والعكس صحيح. توجد في خطوط الكهرباء وإمدادات الطاقة.
تُستخدم المحركات الكهربائية لتشغيل الأجهزة مثل السيارات والأجهزة المنزلية والأدوات ومجففات الشعر. تولد المولدات الكهربائية تيار التيار المتردد المستخدم لتزويد المباني والأجهزة بالطاقة.