Jak fungují magnetické spínače

Magnetické spínače, které byly poprvé vyvinuty ve 30. letech 20. století, fungují podobně jako relé a sepnou elektrický kontakt v přítomnosti magnetického pole. Na rozdíl od relé jsou magnetické spínače utěsněny ve skle. Mezi výhody magnetických spínačů oproti tradičním relé patří nižší kontaktní odpor, rychlejší spínací rychlost a delší životnost. Protože jsou zapečetěné, magnetické spínače eliminují nebezpečí jiskření ve hořlavém nebo výbušném prostředí.

Přepínač se skládá z podlouhlé skleněné kapsle o délce přibližně centimetru a průměru několika milimetrů. Konce kapsle procházejí dvěma nebo více dráty. Uvnitř sedí tenké, tuhé kovové kontakty, zlomek milimetru od sebe, které se navzájem překrývají. Skleněná tobolka je hermeticky uzavřena, aby se zabránilo korozi na kovových kontaktech. Jednoduché magnetické spínače mají dvojici kontaktů; složitější mají několik sad kontaktů uvnitř stejné skleněné obálky.

Jeden z kontaktů ve skleněné tobolce je vyroben z magnetického materiálu; druhý je nemagnetický. Blízké magnetické pole z elektromagnetu nebo permanentního magnetu přitáhne jeden kontakt ke druhému a sepne spínač. Když odstraníte magnetické pole, pružina v tuhých kovových kontaktech otevře spojení. Protože tenké kontakty mají nízkou hmotnost, mohou pracovat až 10krát rychleji než běžná relé s podobnými hodnotami.

Protože magnetické spínače mají malé kontakty umístěné blízko sebe, nemohou zvládnout velké proudy. Přenášení proudů větších než několik ampér vyžaduje robustnější spojení kov na kov, jaké mají standardní relé. Některé magnetické spínače zvládnou i více než 10 000 voltů, ačkoli většina pracuje při mnohem nižším napětí.

Tažná síla, kterou magnet vyvíjí, se řídí zákonem inverzní krychle: zdvojnásobení vzdálenosti k magnetu snižuje jeho sílu na osminu předchozí hodnoty. To znamená magnetický spínač je citlivý na pohyb blízkého magnetu. Například EZS má malý permanentní magnet namontovaný na dveřích a magnetický spínač namontovaný vedle nich na rámu dveří; otevření dveří okamžitě aktivuje spínač.