Elektriciteit en magnetisme zijn verschillende vermeldingen in het woordenboek, ook al zijn het manifestaties van dezelfde kracht. Wanneer elektrische ladingen bewegen, creëren ze een magnetisch veld; wanneer een magnetisch veld varieert, produceert het stroom. Hoewel een enkele stroomvoerende draad een magnetisch veld produceert, produceert een opgerolde draad die om een ijzeren kern is gewikkeld, een sterker veld. Uitvinders hebben elektromagnetische krachten aangewend om elektrische motoren, generatoren, MRI-machines, zwevend speelgoed, consumentenelektronica en tal van andere onschatbare apparaten waar u elke dag op vertrouwt leven.
Krachtig gereedschap voor zwaar tillen
Een gewone magneet kun je niet aan- en uitzetten, maar dat kan wel met een elektromagneet. Aan de andere kant zullen elektromagneten niet werken zonder een externe stroombron. Je kunt ook de sterkte van een elektromagneet veranderen door de hoeveelheid stroom die door de draden vloeit te veranderen. Bedrijven, zoals autobergingsdealers, kunnen een groot elektromagnetisch apparaat inschakelen, het gebruiken om een auto op te tillen, naar een andere locatie te verplaatsen en de elektromagneet af te snijden om de auto op een andere locatie vrij te geven. Schrootwerven gebruiken ook grote elektromagneten om ijzer en andere ferrometalen vermengd met non-ferromaterialen te scheiden.
Grootschalige elektromagnetische wonderen
Japan test een 320 kilometer per uur (200 mijl per uur) zwevende trein die elektromagneten gebruikt om te zweven en te bewegen. De Amerikaanse marine voert hightech-experimenten uit met een futuristisch elektromagnetisch railkanon. Het kan projectielen over aanzienlijke afstanden afvuren met snelheden groter dan Mach 6. Omdat de projectielen een enorme kinetische energie hebben, kunnen ze doelen bij impact vernietigen zonder explosieven te gebruiken. De marine heeft ook een elektromagnetische katapult getest die is ontworpen om vliegtuigen van draagdeks te lanceren. Omdat het nauwkeuriger is dan oudere, op stoom gebaseerde katapulten, zouden luchtvaartmaatschappijen een grotere verscheidenheid aan vliegtuigen kunnen lanceren.
Elektromagneten en inductie
Wanneer een draad in de buurt van een veranderend magnetisch veld elektrische stroom produceert, wordt dit fenomeen inductie genoemd. Elektromotoren, stroomgeneratoren en transformatoren werken allemaal dankzij inductie. Transformatoren zijn van cruciaal belang bij elektrische transmissie omdat ze de spanning naar behoefte kunnen verhogen of verlagen tijdens hun reis naar de consument. Elektromotoren zetten elektrische stroom om in mechanische energie in allerlei soorten apparatuur, waaronder speelgoedauto's, echte auto's, Marsrovers, wasmachines, haardrogers en elektrisch gereedschap. Stroomgeneratoren werken als elektromotoren, maar dan omgekeerd: ze zetten roterende beweging om in elektrische stroom. De roterende beweging kan afkomstig zijn van windmolens, stoomturbines, benzinemotoren of andere bronnen. Dit geldt voor apparatuur variërend van kleine generatoren op gas tot gigantische elektriciteitsbedrijven die steden van stroom voorzien.
Elektromagneten in andere veelgebruikte apparaten
Sommige elektromagneten zie je misschien nooit, maar ze liggen vaak verborgen in veel elektronische producten die je gebruikt. Druk bijvoorbeeld op een deurbel en elektrische stroom creëert een magnetisch veld dat een bel aantrekt die op de bel slaat. Relais zijn speciale elektromagneten die werken als automatische elektrische schakelaars. U vindt ze in een verscheidenheid aan consumenten- en commerciële toepassingen, zoals:
- tv's
- computers
- auto's
- liften
- kopieermachines
Enkele van de krachtigste magneten ter wereld bevinden zich in MRI-machines. Een MRI-elektromagneet lijkt op een donut en scant patiënten om foto's te maken die artsen kunnen beoordelen.