Ο ηλεκτρισμός και ο μαγνητισμός είναι ξεχωριστές καταχωρίσεις στο λεξικό, παρόλο που είναι εκδηλώσεις της ίδιας δύναμης. Όταν τα ηλεκτρικά φορτία κινούνται, δημιουργούν μαγνητικό πεδίο. όταν ένα μαγνητικό πεδίο μεταβάλλεται, παράγει ρεύμα. Αν και ένα ρεύμα μεταφοράς ενός σύρματος παράγει ένα μαγνητικό πεδίο, ένα κουλουριασμένο σύρμα τυλιγμένο γύρω από έναν πυρήνα σιδήρου παράγει ένα ισχυρότερο. Οι εφευρέτες έχουν αξιοποιήσει ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις για τη δημιουργία ηλεκτρικών κινητήρων, γεννητριών, μηχανών μαγνητικής τομογραφίας, αιωρούμενα παιχνίδια, ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης και πολλές άλλες πολύτιμες συσκευές στις οποίες βασίζεστε καθημερινά ΖΩΗ.
Ισχυρά εργαλεία για βαριά ανύψωση
Δεν μπορείτε να ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε έναν κανονικό μαγνήτη, αλλά μπορείτε να το κάνετε με έναν ηλεκτρομαγνήτη. Από την άλλη πλευρά, οι ηλεκτρομαγνήτες δεν θα λειτουργούν χωρίς εξωτερική πηγή ισχύος. Μπορείτε επίσης να αλλάξετε την ισχύ ενός ηλεκτρομαγνήτη αλλάζοντας την ποσότητα του ρεύματος που ρέει μέσω των καλωδίων του. Επιχειρήσεις, όπως οι έμποροι διάσωσης αυτοκινήτων, μπορούν να ενεργοποιήσουν ένα μεγάλο ηλεκτρομαγνητικό, να το χρησιμοποιήσουν για να σηκώσουν ένα αυτοκίνητο, να το μετακινήσουν σε άλλη τοποθεσία και να κόψουν τον ηλεκτρομαγνήτη για να απελευθερώσουν το αυτοκίνητο σε άλλη τοποθεσία. Τα παλιοσίδερα χρησιμοποιούν επίσης μεγάλους ηλεκτρομαγνήτες για διαχωρισμό σιδήρου και άλλων σιδηρούχων μετάλλων αναμεμιγμένων με μη σιδηρούχα υλικά.
Ηλεκτρομαγνητικά θαύματα μεγάλης κλίμακας
Η Ιαπωνία δοκιμάζει ένα αλεξίπλωμα 320 χιλιομέτρων ανά ώρα (200 μίλια ανά ώρα) που χρησιμοποιεί ηλεκτρομαγνήτες για να αιωρείται και να κινείται. Το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ πραγματοποιεί πειράματα υψηλής τεχνολογίας με ένα φουτουριστικό όπλο ηλεκτρομαγνητικής ράγας. Μπορεί να πυροδοτήσει βλήματα σε σημαντικές αποστάσεις σε ταχύτητες μεγαλύτερες από 6 Mach. Επειδή τα βλήματα έχουν τεράστια κινητική ενέργεια, μπορούν να καταστρέψουν στόχους σε κρούση χωρίς τη χρήση εκρηκτικών. Το Ναυτικό έχει επίσης δοκιμάσει έναν ηλεκτρομαγνητικό καταπέλτη που έχει σχεδιαστεί για να εκτοξεύει αεροπλάνα από καταστρώματα μεταφοράς. Επειδή είναι πιο ακριβής από τους παλαιότερους καταπέλτες με ατμό, οι αερομεταφορείς θα μπορούσαν να εκτοξεύσουν μια ευρύτερη ποικιλία αεροσκαφών.
Ηλεκτρομαγνήτες και Επαγωγή
Όταν ένα καλώδιο που βρίσκεται κοντά σε ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο παράγει ηλεκτρικό ρεύμα, αυτό το φαινόμενο ονομάζεται επαγωγή. Οι ηλεκτρικοί κινητήρες, οι γεννήτριες και οι μετασχηματιστές λειτουργούν λόγω επαγωγής. Οι μετασχηματιστές είναι κρίσιμοι στην ηλεκτρική μετάδοση επειδή μπορούν να αυξήσουν την τάση προς τα πάνω ή προς τα κάτω, όπως απαιτείται κατά τη διάρκεια του ταξιδιού του στους καταναλωτές. Οι ηλεκτρικοί κινητήρες μετατρέπουν το ηλεκτρικό ρεύμα σε μηχανική ισχύ με κάθε τρόπο εξοπλισμού, συμπεριλαμβανομένων παιχνιδιών, πραγματικών αυτοκινήτων, Mars rovers, πλυντηρίων, στεγνωτή μαλλιών και ηλεκτρικών εργαλείων. Οι γεννήτριες ισχύος λειτουργούν σαν ηλεκτρικοί κινητήρες, αλλά αντίστροφα: μετατρέπουν την περιστροφική κίνηση σε ηλεκτρική ισχύ. Η περιστροφική κίνηση μπορεί να προέρχεται από ανεμόμυλους, ατμοστρόβιλους, βενζινοκινητήρες ή άλλες πηγές. Αυτό ισχύει για εξοπλισμό που κυμαίνεται από μικρές γεννήτριες με φυσικό αέριο έως και γιγάντιες ηλεκτρικές επιχειρήσεις που τροφοδοτούν πόλεις.
Ηλεκτρομαγνήτες σε άλλες κοινές συσκευές
Μπορεί να μην βλέπετε ποτέ ηλεκτρομαγνήτες, αλλά συχνά βρίσκονται κρυμμένοι σε πολλά ηλεκτρονικά προϊόντα που χρησιμοποιείτε. Πιέστε ένα κουδούνι για παράδειγμα, και το ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που προσελκύει ένα κουδούνισμα που χτυπά το κουδούνι. Τα ρελέ είναι ειδικοί ηλεκτρομαγνήτες που λειτουργούν όπως οι αυτόματοι ηλεκτρικοί διακόπτες. Θα τα βρείτε σε μια ποικιλία καταναλωτικών και εμπορικών εφαρμογών, όπως:
- Τηλεοράσεις
- Υπολογιστές
- αυτοκίνητα
- ανελκυστήρες
- μηχανήματα αντιγραφής
Μερικοί από τους πιο ισχυρούς μαγνήτες στον κόσμο βρίσκονται σε μηχανές μαγνητικής τομογραφίας. Μοιάζοντας με ένα ντόνατ, ένας μαγνητικός μαγνήτης μαγνητικής τομογραφίας σαρώνει τους ασθενείς για να παράγει εικόνες που μπορούν να ελέγξουν οι γιατροί.