Elektromagneten maken hetzelfde soort magnetisch veld als een permanente magneet, maar het veld bestaat alleen als er een elektrische stroom op de elektromagneet wordt gezet. De meeste huishoudelijke apparaten zijn geladen met elektromagneten in de vorm van elektromagneten, evenals motoren, die klikken en zoemen terwijl de apparaten hun werk doen. U kunt deze systemen horen werken wanneer een apparaat zijn geautomatiseerde cyclus doorloopt en componenten zoals relais en pompen bestuurt.
Hoe solenoïden werken
Wanneer een draad een elektrische stroom voert, vormt zich een magnetisch veld rond de draad, zoals een hoelahoep om een middel. Het veld keert om wanneer de stroom omkeert. Wanneer de draad in een spoel wordt omgezet, tellen de velden van alle windingen op tot één groot, gecombineerd magnetisch veld. Deze geladen spoel wordt een "solenoïde" genoemd, hoewel de spoel meestal verwijst naar een mechanisch onderdeel met zo'n opgerolde draad.
Wanneer een ijzeren kern zich in de draadspoel bevindt, lijnt het magnetische veld van de spoel de draaiende elektronen van de ijzeratomen uit, waardoor de sterkte van het veld aanzienlijk wordt vergroot. Wanneer de kern zelf een permanente magneet is, kan het veld van de spoel deze aantrekken of afstoten, afhankelijk van de richting van de stroom in de spoel.
Veelvoorkomende taken uitgevoerd door elektromagneten
Solenoïden kunnen vergrendelingen ontgrendelen, waardoor veerbelaste mechanismen kunnen worden geopend; als je bijvoorbeeld de hendel van een broodrooster naar beneden duwt, druk je een veer samen. Om de toast automatisch uit te werpen, laat een solenoïde de vergrendeling los en de toast komt omhoog op de opgeslagen energie van de veer. Elektromagneten bedienen waterkleppen in vaatwassers en wasmachines; je hoort vaak een klik vlak voordat het water begint of stopt.
Solenoïden zijn een onderdeel van relais, die elektrische schakelaars zijn. Als u bijvoorbeeld op een startknop op een apparaat drukt, wordt een elektrische stroom naar een of meer solenoïdes gestuurd, die relais van de uit ("open") naar de aan ("gesloten") standen gooien, naar voedingssystemen in de apparaat. Vaak is het relais veerbelast om terug te keren naar de open positie wanneer de stroom naar de solenoïde wordt onderbroken.
Hoe elektrische motoren werken
Elektromotoren passen het principe van een solenoïde toe, behalve dat het de spoel is die beweegt, rond een draaiend anker gewikkeld en omgeven door magneten in de motor. Sommige motoren, meestal kleine gelijkstroommotoren in apparaten op batterijen, gebruiken permanente magneten. Grotere wisselstroommotoren voor zwaarder werk gebruiken alleen elektromagneten.
Het Edison Tech Center beschrijft verschillende elektromotorontwerpen en hun voordelen voor verschillende toepassingen. Sommige bieden voldoende koppel bij het opstarten, sommige draaien bij hoge snelheden en sommige draaien met nauwkeurig bepaalde snelheden, voor toepassingen zoals schijfstations.
Taken huishoudelijke apparaten uitgevoerd door elektrische motoren
Elektromotoren gebruiken elektromagneten om elk huishoudelijk apparaat met draaiende onderdelen van stroom te voorzien. Ze bieden service van de koelkast en de keukenmachine tot de magnetron en de afvalverwerking. Een typische stofzuiger heeft één motor om zuigkracht te creëren en een andere om een tapijtborstel aan te drijven. Omdat elektromotoren grote hoeveelheden stroom verbruiken, worden ze geschakeld door relais, zodat de eigenlijke aan/uit-schakelaars die u gebruikt niet al het vermogen hoeven te geleiden dat de motoren nodig hebben.