Elektromagnety vytvářejí stejný druh magnetického pole jako permanentní magnet, ale pole existuje pouze tehdy, když je na elektromagnet přiveden elektrický proud. Většina domácích spotřebičů je nabitá elektromagnety ve formě solenoidů, stejně jako motory, které klikají a bzučí, když spotřebiče dělají svou práci. Tyto systémy můžete slyšet pracovat, když zařízení prochází automatizovaným cyklem a ovládá komponenty, jako jsou relé a čerpadla.
Jak fungují solenoidy
Když vodič nese elektrický proud, kolem drátu se vytvoří magnetické pole, jako kolem pasu hula hoop. Pole se obrátí, když se obrátí proud. Když se drát změní na cívku, pole všech závitů se sčítají a vytvoří jedno velké kombinované magnetické pole. Tato nabitá cívka se nazývá „solenoid“, i když obvykle se solenoid týká mechanické části, která má takový stočený drát.
Když je železné jádro uvnitř cívky drátu, magnetické pole cívky srovnává rotující elektrony atomů železa, což výrazně zvyšuje sílu pole. Když je samotné jádro permanentním magnetem, může ho pole cívky buď přitahovat, nebo odpuzovat, v závislosti na směru proudu v cívce.
Běžné úkoly prováděné solenoidy
Solenoidy mohou uvolnit západky, což umožňuje otevření pružinových mechanismů; například když zatlačíte páku toustovače dolů, stlačíte pružinu. K automatickému vysunutí toastu uvolní solenoid západku a toast vyskočí na uloženou energii pružiny. Solenoidy ovládají vodní ventily v myčkách a pračkách; často uslyšíte cvaknutí chvíli před spuštěním nebo zastavením vody.
Solenoidy jsou součástí relé, které jsou elektrickými spínači. Například stisknutím tlačítka Start na zařízení odešlete elektrický proud do jednoho nebo více solenoidů, které vrhají relé z vypnuté ("otevřené") do zapnuté ("uzavřené") polohy, do energetických systémů v spotřebič. Relé je často pružinové, aby se vrátilo do otevřené polohy, když je přerušen proud k solenoidu.
Jak fungují elektrické motory
Elektrické motory používají princip solenoidu, kromě toho, že se pohybuje cívka, obalená kolem rotující armatury a obklopená magnety uvnitř motoru. Některé motory, obvykle malé stejnosměrné v bateriových zařízeních, používají permanentní magnety. Větší motory na střídavý proud pro těžší práce používají pouze elektromagnety.
Edison Tech Center popisuje několik návrhů elektromotorů a jejich výhody pro různé aplikace. Některé poskytují dostatek točivého momentu při spuštění, jiné se otáčejí při vysokých rychlostech a jiné se otáčejí při přesně určených rychlostech pro aplikace, jako jsou diskové jednotky.
Úkoly domácích spotřebičů prováděné elektromotory
Elektromotory používají k napájení každého domácího spotřebiče, který má rotující části, elektromagnety. Poskytují služby od ledničky a kuchyňského robotu po mikrovlnnou troubu a likvidaci odpadu. Typický vysavač má jeden motor, který vytváří sání, a druhý, který používá kartáč na koberce. Vzhledem k tomu, že elektromotory odebírají velké množství energie, přepínají se pomocí relé, takže skutečné použité spínače zapnutí / vypnutí nepotřebují provádět veškerý výkon požadovaný motory.