Az elektromágnesek olyan huzaltekercsekből készülnek, amelyek elektromos áramot hordoznak. Ezek az áramvezetékek olyan mágneses mezőket hoznak létre, amelyek északi és déli pólussal rendelkeznek, mint a szokásos mágnesek. Az elektromágneseknek sokféle felhasználása van, és olyan eszközökben találhatók meg, mint az elektromos motorok és generátorok.
Jelentőség
Az elektromágnesek a mindennapi élet létfontosságú részét képezik. A motorok és az autóindítók használják őket. Ezeket villamos energia előállítására használják az épületek és eszközök áramellátására. Energiájuk átalakulhat más típusúakká, például mechanikussá, hővé vagy hanggá. Az elektromágnesek különösen hasznosak olyan elektromechanikus munkák elvégzésében, mint például emelés, húzás, forgatás vagy tartás.
Művelet
Az elektromágnesek ugyanúgy viselkednek, mint a szokásos mágnesek. Északi és déli pólusuk van, és ugyanazokat a törvényeket tartják be. Például északi pólusaik taszítják az északi pólusokat más mágnesektől, de vonzzák a déli pólusokat. A szokásos mágnesektől eltérően úgy vannak kialakítva, hogy mágneses mezőjük állandó legyen, így az áram kikapcsolásakor elhalványul. Képesek megfordítani északi és déli pólusukat is, amiről a szabályos mágnesek hiányoznak.
Építkezés
Az elektromágnes alapvető elemei egy vezeték és egy áramforrás. Az áramforrás lehet AC (váltakozó áram) vagy DC (egyenáram). A huzal bármilyen alakú lehet. A mágneses tér erőssége olyan tényezőktől függ, mint az áram nagysága, a vezetékben lévő tekercsek száma és az anyag, amelyből készült. Például a szupravezetőkből készült elektromágnesek elég erősek ahhoz, hogy lebegtetjék az Európa és Ázsia egyes részein használt Maglev-vonatokat.
Az elektromágnesek speciális típusai
A mágnesszelepek olyan elektromágnesek, amelyek hélix formájában vannak. Néha vasból készülnek bennük, hogy erősítsék a mágneses teret.
A toroidok olyan mágnesszelepek, amelyek hajlítva kört alkotnak. Mágneses térvonalaik koncentrikus köröket alkotnak.
A transzformátorok két szolenoid, amelyekben vasmagok vannak, amelyek párosítva vannak. Az első tekercsben változó áram változó mágneses fluxust eredményez a másodikban. Ez a változó mágneses fluxus viszont elektromotoros erőt vagy emf-t generál. A transzformátorok csak váltóárammal működnek.
Az elektromos motorok áramot vezető tekercsekből készülnek, amelyek mágneses mezőben forognak. A hurkok rendszeresen megfordítják az irányt. Arra használják, hogy az elektromos energiát mechanikussá alakítsák. Az elektromos generátorokat áramot szállító tekercsekből is készítik, amelyek mágneses térben forognak, és mechanikus energiatermelő eszközökből, például szénből táplálják őket. Feladatuk a mechanikai energia átalakítása elektromos energiává.
Használ
A mágnesszelepeket szelepként, kapcsolóként, zárt terekben mágneses mezők előállítására és elektromechanikus munkára használják.
A toroidokat leggyakrabban nukleáris mágneses rezonancia eszközökben, biztonsági alkalmazásokban és roncsolásmentes tesztelésre használják.
A transzformátorokat elsősorban a magas váltakozó feszültség alacsonyabbá alakítására vagy átalakítására használják. Megtalálhatók az elektromos vezetékekben és a tápegységekben.
Az elektromos motorokat olyan eszközök táplálására használják, mint az autók, háztartási gépek, szerszámok és hajszárítók. Az elektromos generátorok az épületek és eszközök áramellátására szolgáló váltakozó áramot generálják.