Elektromagnete bestehen aus Drahtspulen, die elektrische Ströme führen. Diese stromdurchflossenen Drähte erzeugen Magnetfelder, die wie normale Magnete Nord- und Südpole haben. Elektromagnete haben viele Anwendungen und finden sich in Geräten wie Elektromotoren und Generatoren.
Bedeutung
Elektromagnete sind ein wichtiger Bestandteil des täglichen Lebens. Motoren und Autostarter verwenden sie. Sie werden verwendet, um Strom zu erzeugen, um Gebäude und Geräte zu versorgen. Ihre Energie kann in andere Arten umgewandelt werden, beispielsweise in mechanische, thermische oder akustische. Elektromagnete sind besonders nützlich für elektromechanische Arbeiten wie Heben, Ziehen, Drehen oder Halten.
Operation
Elektromagnete verhalten sich wie normale Magnete. Sie haben Nord- und Südpole und gehorchen denselben Gesetzen. Zum Beispiel stoßen ihre Nordpole Nordpole von anderen Magneten ab, ziehen aber Südpole an. Im Gegensatz zu normalen Magneten sind sie so konstruiert, dass ihr Magnetfeld vergänglich ist, sodass es beim Ausschalten des Stroms verschwindet. Sie sind auch in der Lage, ihren Nord- und Südpol umzukehren, ein Merkmal, das regulären Magneten fehlt.
Konstruktion
Die Grundkomponenten eines Elektromagneten sind ein Draht und eine Stromquelle. Die Stromquelle kann Wechselstrom (Wechselstrom) oder Gleichstrom (Gleichstrom) sein. Der Draht kann jede beliebige Form haben. Die Stärke des Magnetfelds hängt von Faktoren wie der Stromstärke, der Anzahl der Spulen im Draht und dem Material ab, aus dem er besteht. Elektromagnete aus Supraleitern sind beispielsweise stark genug, um die in Teilen Europas und Asiens eingesetzten Magnetschwebebahnen zum Schweben zu bringen.
Spezielle Arten von Elektromagneten
Magnete sind Elektromagnete, die die Form einer Helix haben. Sie werden manchmal mit Eisen darin hergestellt, um das Magnetfeld zu verstärken.
Toroide sind Magnetspulen, die zu einem Kreis gebogen werden. Ihre magnetischen Feldlinien bilden einen Satz konzentrischer Kreise.
Transformatoren sind zwei Magnetspulen mit Eisenkernen darin, die gepaart sind. Ein sich ändernder Strom in der ersten Spule erzeugt einen sich ändernden magnetischen Fluss in der zweiten. Dieser sich ändernde magnetische Fluss erzeugt wiederum eine elektromotorische Kraft oder EMK. Transformatoren arbeiten nur mit Wechselstrom.
Elektromotoren bestehen aus stromdurchflossenen Spulen, die sich in einem Magnetfeld drehen. Die Schleifen kehren regelmäßig die Richtung um. Sie dienen dazu, elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Elektrische Generatoren bestehen auch aus stromdurchflossenen Spulen, die sich in einem Magnetfeld drehen, und sie werden von mechanischen Energie erzeugenden Geräten wie Kohle angetrieben. Ihre Funktion besteht darin, mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln.
Verwendet
Magnete werden als Ventile, Schalter, zur Erzeugung von Magnetfeldern in geschlossenen Räumen und für elektromechanische Arbeiten eingesetzt.
Toroide werden am häufigsten in Kernspinresonanzgeräten, Sicherheitsanwendungen und für zerstörungsfreie Prüfungen verwendet.
Transformatoren werden hauptsächlich verwendet, um hohe Wechselspannungen in niedrigere umzuwandeln oder umzuwandeln und umgekehrt. Sie sind in Stromleitungen und Netzteilen zu finden.
Elektromotoren werden verwendet, um Geräte wie Autos, Haushaltsgeräte, Werkzeuge und Haartrockner anzutreiben. Elektrische Generatoren erzeugen den Wechselstrom, mit dem Gebäude und Geräte mit Strom versorgt werden.