Elektricitet og magnetisme er adskilte poster i ordbogen, selvom de er manifestationer af den samme kraft. Når elektriske ladninger bevæger sig, skaber de et magnetfelt; når et magnetfelt varierer, producerer det strøm. Selvom en enkelt ledning, der bærer strøm, producerer et magnetfelt, producerer oprullet ledning viklet omkring en jernkerne en stærkere. Opfindere har udnyttet elektromagnetiske kræfter til at skabe elektriske motorer, generatorer, MR-maskiner, svævende legetøj, forbrugerelektronik og en række andre uvurderlige enheder, som du stoler på i hverdagen liv.
Kraftfulde værktøjer til tung løft
Du kan ikke tænde og slukke for en almindelig magnet, men du kan gøre det med en elektromagnet. På den anden side fungerer elektromagneter ikke uden en ekstern strømkilde. Du kan også ændre en elektromagnets styrke ved at ændre mængden af strøm, der strømmer gennem ledningerne. Virksomheder, såsom bilbergingsforhandlere, kan tænde en stor elektromagnetisk enhed, bruge den til at løfte en bil, flytte den til et andet sted og afbryde elektromagneten for at frigøre bilen et andet sted. Skrotværfter bruger også store elektromagneter til at adskille jern og andre jernholdige metaller blandet med ikke-jernholdige materialer.
Elektromagnetiske vidunder i stor skala
Japan tester et 320 kilometer i timen (200 mil i timen) leviteringstog, der bruger elektromagneter til at svæve og bevæge sig. Den amerikanske flåde udfører højteknologiske eksperimenter med et futuristisk elektromagnetisk skinnevåben. Det kan affyre projektiler betydelige afstande ved hastigheder større end Mach 6. Fordi projektilerne har en enorm kinetisk energi, kan de ødelægge mål ved slag uden brug af sprængstoffer. Navy har også testet en elektromagnetisk katapult designet til at lancere fly fra bærerdæk. Fordi det er mere præcist end ældre, dampbaserede katapulter, kan luftfartsselskaber lancere et bredere udvalg af fly.
Elektromagneter og induktion
Når en ledning, der er tæt på et skiftende magnetfelt, producerer elektrisk strøm, kaldes dette fænomen induktion. Elektriske motorer, kraftgeneratorer og transformere fungerer alle på grund af induktion. Transformere er kritiske i elektrisk transmission, fordi de kan træde spænding op eller ned efter behov under rejsen til forbrugerne. Elektriske motorer forvandler elektrisk strøm til mekanisk kraft i alt udstyr, herunder legetøjsbiler, rigtige biler, Mars-rovere, vaskemaskiner, hårtørrer og el-værktøj. Kraftgeneratorer fungerer som elmotorer, men i omvendt retning: De omdanner roterende bevægelse til elektrisk kraft. Den roterende bevægelse kan komme fra vindmøller, dampturbiner, benzinmotorer eller andre kilder. Dette gælder for udstyr, der spænder fra små gasdrevne generatorer hele vejen til gigantiske elforsyninger, der driver byer.
Elektromagneter i andre almindelige enheder
Du kan muligvis aldrig se nogle elektromagneter, men de ligger ofte skjult i mange elektroniske produkter, du bruger. Tryk f.eks. På en dørklokke, og elektrisk strøm skaber et magnetfelt, der tiltrækker en ringetone, der rammer klokken. Relæer er specielle elektromagneter, der fungerer som automatiske elektriske afbrydere. Du finder dem i en række forbruger- og kommercielle applikationer, såsom:
- Tv
- computere
- biler
- elevatorer
- kopimaskiner
Nogle af de mest magtfulde magneter i verden findes i MR-maskiner. På samme måde som en doughnut scanner en MR-elektromagnet patienter for at producere billeder, som læger kan gennemgå.
