Οι ηλεκτρομαγνήτες παράγουν το ίδιο είδος μαγνητικού πεδίου με έναν μόνιμο μαγνήτη, αλλά το πεδίο υπάρχει μόνο όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα εφαρμόζεται στον ηλεκτρομαγνήτη. Οι περισσότερες οικιακές συσκευές είναι φορτωμένες με ηλεκτρομαγνήτες με τη μορφή σωληνοειδών, καθώς και κινητήρες, που κάνουν κλικ και γεμίζουν καθώς οι συσκευές κάνουν τη δουλειά τους. Μπορείτε να ακούσετε αυτά τα συστήματα να λειτουργούν όταν μια συσκευή περνά από τον αυτοματοποιημένο κύκλο της, ελέγχοντας εξαρτήματα όπως ρελέ και αντλίες.
Πώς λειτουργούν τα σωληνοειδή
Όταν ένα καλώδιο μεταφέρει ένα ηλεκτρικό ρεύμα, ένα μαγνητικό πεδίο σχηματίζεται γύρω από το καλώδιο, όπως ένα χούλα στεφάνης γύρω από τη μέση. Το πεδίο αντιστρέφεται όταν αντιστρέφεται το ρεύμα. Όταν το σύρμα μετατραπεί σε πηνίο, τα πεδία όλων των στροφών προστίθενται για να σχηματίσουν ένα μεγάλο, συνδυασμένο μαγνητικό πεδίο. Αυτό το φορτισμένο πηνίο ονομάζεται "ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα", αν και συνήθως η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα αναφέρεται σε ένα μηχανικό τμήμα που έχει ένα τέτοιο κουλουριασμένο σύρμα.
Όταν ένας σίδηρος πυρήνας βρίσκεται μέσα στο πηνίο του σύρματος, το μαγνητικό πεδίο του πηνίου ευθυγραμμίζει τα περιστρεφόμενα ηλεκτρόνια των ατόμων σιδήρου, αυξάνοντας σημαντικά την αντοχή του πεδίου. Όταν ο ίδιος ο πυρήνας είναι ένας μόνιμος μαγνήτης, το πεδίο του πηνίου μπορεί είτε να τον προσελκύσει είτε να τον απωθεί, ανάλογα με την κατεύθυνση του ρεύματος στο πηνίο.
Κοινές εργασίες που εκτελούνται από σωληνοειδή
Τα σωληνοειδή μπορούν να απελευθερώσουν τα μάνδαλα, επιτρέποντας στο άνοιγμα μηχανισμών με ελατήριο. για παράδειγμα, όταν πιέζετε το μοχλό τοστιέρα, συμπιέζετε ένα ελατήριο. Για την αυτόματη εξαγωγή του τοστ, ένα σωληνοειδές απελευθερώνει το μάνδαλο και ο τοστ αναδύεται στην αποθηκευμένη ενέργεια του ελατηρίου. Οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες λειτουργούν βαλβίδες νερού σε πλυντήρια πιάτων και πλυντήρια. μπορείτε συχνά να ακούσετε ένα κλικ λίγο πριν το νερό αρχίσει ή σταματήσει.
Οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες είναι ένα στοιχείο των ρελέ, που είναι ηλεκτρικοί διακόπτες. Για παράδειγμα, πατώντας ένα κουμπί Έναρξη σε μια συσκευή στέλνει ένα ηλεκτρικό ρεύμα σε ένα ή περισσότερα σωληνοειδή, που ρίχνουν ρελέ από το off ("open") έως το on ("κλειστό") θέσεις, σε συστήματα ισχύος στο συσκευή. Συχνά το ρελέ φορτώνεται με ελατήριο για να επιστρέψει στην ανοιχτή θέση όταν κόβεται το ρεύμα στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα.
Πώς λειτουργούν οι Ηλεκτροκινητήρες
Οι ηλεκτρικοί κινητήρες εφαρμόζουν την αρχή μιας ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, εκτός από το ότι το πηνίο κινείται, τυλιγμένο γύρω από έναν περιστρεφόμενο οπλισμό και περιβάλλεται από μαγνήτες μέσα στον κινητήρα. Ορισμένοι κινητήρες, συνήθως μικροί συνεχές ρεύμα σε συσκευές με μπαταρία, χρησιμοποιούν μόνιμους μαγνήτες. Οι μεγαλύτεροι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος για βαρύτερη εργασία χρησιμοποιούν μόνο ηλεκτρομαγνήτες.
Το Edison Tech Center περιγράφει διάφορα σχέδια ηλεκτροκινητήρων και τα πλεονεκτήματά τους για διάφορες εφαρμογές. Ορισμένα παρέχουν άφθονη ροπή κατά την εκκίνηση, μερικά περιστρέφονται σε υψηλές ταχύτητες και κάποια περιστρέφονται σε ακριβώς καθορισμένες ταχύτητες, για εφαρμογές όπως δίσκοι.
Εργασίες οικιακών συσκευών που εκτελούνται από τους ηλεκτροκινητήρες
Οι ηλεκτρικοί κινητήρες χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνήτες για να τροφοδοτούν κάθε οικιακή συσκευή που έχει περιστρεφόμενα μέρη. Παρέχουν υπηρεσίες από το ψυγείο και τον επεξεργαστή τροφίμων στο φούρνο μικροκυμάτων και τη διάθεση απορριμμάτων. Μια τυπική ηλεκτρική σκούπα έχει έναν κινητήρα για τη δημιουργία αναρρόφησης και έναν άλλο για να τρέχει μια βούρτσα χαλιών. Επειδή οι ηλεκτρικοί κινητήρες αντλούν μεγάλες ποσότητες ισχύος, αλλάζουν με ρελέ, οπότε οι πραγματικοί διακόπτες On / Off που χρησιμοποιείτε δεν χρειάζεται να μεταφέρουν όλη την ισχύ που απαιτείται από τους κινητήρες.