Elektromagnety jsou vyrobeny z cívek drátu, které přenášejí elektrické proudy. Tyto vodiče vedoucí proud vytvářejí magnetická pole, která mají severní a jižní pól stejně jako běžné magnety. Elektromagnety mají mnoho využití a nacházejí se v zařízeních, jako jsou elektrické motory a generátory.
Význam
Elektromagnety jsou důležitou součástí každodenního života. Používají je motory a spouštěče automobilů. Používají se k výrobě elektřiny pro napájení budov a zařízení. Jejich energie může být přeměněna na jiné typy, jako je mechanická, tepelná nebo zvuková. Elektromagnety jsou zvláště užitečné pro provádění elektromechanických prací, jako je zvedání, tahání, otáčení nebo držení.
Úkon
Elektromagnety se chovají stejně jako běžné magnety. Mají severní a jižní pól a řídí se stejnými zákony. Například jejich severní póly odpuzují severní póly od jiných magnetů, ale přitahují jižní póly. Na rozdíl od běžných magnetů jsou konstruovány tak, že jejich magnetické pole je nestálé, takže po vypnutí elektřiny mizí. Jsou také schopni obrátit svůj severní a jižní pól, což je vlastnost, kterou běžné magnety postrádají.
Konstrukce
Základními součástmi elektromagnetu jsou vodič a zdroj energie. Zdrojem energie může být střídavý proud (střídavý proud) nebo stejnosměrný proud (stejnosměrný proud). Drát může mít jakýkoli tvar. Síla magnetického pole závisí na faktorech, jako je množství proudu, počet cívek v drátu a materiál, z něhož je vyroben. Například elektromagnety vyrobené ze supravodičů jsou dostatečně silné na to, aby vznášely vlaky Maglev, které se používají v některých částech Evropy a Asie.
Speciální typy elektromagnetů
Solenoidy jsou elektromagnety, které jsou ve formě šroubovice. Někdy jsou vyrobeny ze železa uvnitř, aby posílily magnetické pole.
Toroidy jsou solenoidy, které jsou ohnuté a tvoří kruh. Jejich čáry magnetického pole tvoří soubor soustředných kruhů.
Transformátory jsou dva solenoidy se železnými jádry uvnitř, které jsou spárovány dohromady. Měnící se proud v první cívce produkuje měnící se magnetický tok ve druhé. Tento měnící se magnetický tok zase generuje elektromotorickou sílu nebo emf. Transformátory fungují pouze se střídavým proudem.
Elektromotory jsou vyráběny z cívek nesoucích proud, které se otáčejí v magnetickém poli. Smyčky pravidelně obracejí směr. Používají se k přeměně elektrické energie na energii mechanickou. Elektrické generátory se také vyrábějí z cívek vedoucích proud, které se otáčejí v magnetickém poli, a jsou napájeny z mechanických zařízení na výrobu energie, jako je uhlí. Jejich funkcí je přeměna mechanické energie na elektrickou energii.
Použití
Solenoidy se používají jako ventily, spínače, pro generování magnetických polí v uzavřených prostorech a pro elektromechanické práce.
Toroidy se nejčastěji používají v zařízeních pro nukleární magnetickou rezonanci, v bezpečnostních aplikacích a pro nedestruktivní testování.
Transformátory se primárně používají k převodu nebo transformaci vysokého střídavého napětí na nižší a naopak. Nacházejí se v elektrických vedeních a napájecích zdrojích.
Elektrické motory se používají k napájení zařízení, jako jsou automobily, domácí spotřebiče, nářadí a vysoušeče vlasů. Elektrické generátory generují střídavý proud používaný k napájení budov a zařízení.