Elektrība un magnētisms ir atšķirīgi vārdi vārdnīcā, kaut arī tie ir viena un tā paša spēka izpausmes. Pārvietojoties elektriskajiem lādiņiem, tie rada magnētisko lauku; mainoties magnētiskajam laukam, tas rada strāvu. Kaut arī viena vads, kas pārvadā strāvu, rada magnētisko lauku, ruļļota stieple, kas aptīta ap dzelzs serdi, rada spēcīgāku. Izgudrotāji ir izmantojuši elektromagnētiskos spēkus, lai izveidotu elektromotorus, ģeneratorus, MRI aparātus, levitējošas rotaļlietas, plaša patēriņa elektronika un daudzas citas nenovērtējamas ierīces, uz kurām jūs paļaujaties ikdienā dzīve.
Jaudīgi instrumenti smagai celšanai
Jūs nevarat ieslēgt un izslēgt parasto magnētu, bet to var izdarīt ar elektromagnētu. No otras puses, elektromagnēti nedarbosies bez ārēja enerģijas avota. Varat arī mainīt elektromagnēta stiprumu, mainot strāvas daudzumu, kas plūst caur tā vadiem. Uzņēmumi, piemēram, automašīnu glābšanas dīleri, var ieslēgt lielu elektromagnētisko, izmantot to, lai paceltu automašīnu, pārvietotu to uz citu vietu un nogrieztu elektromagnētu, lai atbrīvotu automašīnu citā vietā. Metāllūžņu būvētavās tiek izmantoti arī lieli elektromagnēti, lai atdalītu dzelzi un citus melnos metālus, kas sajaukti ar krāsainiem materiāliem.
Liela mēroga elektromagnētiskie brīnumi
Japāna pārbauda 320 kilometru stundā (200 jūdzes stundā) levitējošu vilcienu, kura lidināšanai un pārvietošanai izmanto elektromagnētus. ASV Jūras spēki veic augsto tehnoloģiju eksperimentus ar futūristisku elektromagnētisko sliežu ieroču ieroci. Tas var izšaut ievērojamus attālumus ar ātrumu, kas lielāks par 6 Mach. Tā kā šāviņiem ir milzīga kinētiskā enerģija, tie trieciena laikā var iznīcināt mērķus, neizmantojot sprāgstvielas. Jūras spēki ir izmēģinājuši arī elektromagnētisko katapultu, kas paredzēta lidmašīnu palaišanai no pārvadātāju klājiem. Tā kā pārvadātāji ir precīzāki par vecākām katapultām uz tvaika bāzes, pārvadātāji varētu palaist daudzveidīgākas lidmašīnas.
Elektromagnēti un indukcija
Kad vads, kas atrodas mainīgā magnētiskā lauka tuvumā, rada elektrisko strāvu, šo parādību sauc par indukciju. Elektromotori, enerģijas ģeneratori un transformatori darbojas indukcijas dēļ. Transformatoriem ir izšķiroša nozīme elektriskajā transmisijā, jo tie var pēc nepieciešamības paaugstināt vai pazemināt spriegumu, braucot pie patērētājiem. Elektromotori pārvērš elektrisko strāvu par mehānisko jaudu visu veidu aprīkojumā, ieskaitot rotaļu automašīnas, īstas automašīnas, Marsa roverus, veļas mazgājamās mašīnas, fēnu un elektroinstrumentus. Enerģijas ģeneratori darbojas kā elektromotori, bet pretēji: tie rotācijas kustību pārvērš par elektrisko jaudu. Rotācijas kustība var notikt no vējdzirnavām, tvaika turbīnām, benzīna dzinējiem vai citiem avotiem. Tas attiecas uz iekārtām, sākot no maziem ar gāzi darbināmiem ģeneratoriem līdz pat milzīgām elektriskajām komunālajām iekārtām, kas darbina pilsētas.
Elektromagnēti citās izplatītās ierīcēs
Varbūt jūs nekad neredzēsiet dažus elektromagnētus, taču tie bieži slēpjas daudzos jūsu izmantotajos elektroniskajos izstrādājumos. Piemēram, nospiediet durvju zvanu, un elektriskā strāva rada magnētisko lauku, kas piesaista zvana signālu, kas sit zvanu. Releji ir īpaši elektromagnēti, kas darbojas kā automātiskie elektriskie slēdži. Jūs tos atradīsit dažādās patērētāju un komerciālās lietojumprogrammās, piemēram:
- Televizori
- datori
- automašīnas
- lifti
- kopēšanas aparāti
Daži no spēcīgākajiem magnētiem pasaulē atrodas MRI aparātos. MRI elektromagnēts, kas atgādina virtuli, skenē pacientus, lai iegūtu attēlus, kurus ārsti var pārskatīt.