Elektromagneter er laget av trådspoler som bærer elektriske strømmer. Disse strømførende ledningene produserer magnetfelt som har nord- og sørpoler akkurat som vanlige magneter. Elektromagneter har mange bruksområder, og finnes i enheter som elektriske motorer og generatorer.
Betydning
Elektromagneter er en viktig del av hverdagen. Motorer og bilstartere bruker dem. De brukes til å generere strøm til å drive bygninger og enheter. Deres energi kan forvandles til andre typer, for eksempel mekanisk, termisk eller lyd. Elektromagneter er spesielt nyttige for å utføre elektromekanisk arbeid som å løfte, trekke, rotere eller holde.
Operasjon
Elektromagneter oppfører seg på samme måte som vanlige magneter. De har nord- og sørpoler, og adlyder de samme lovene. For eksempel avviser nordpolene nordpoler fra andre magneter, men tiltrekker sørpoler. I motsetning til vanlige magneter, er de konstruert slik at magnetfeltet deres er ugjennomtrengelig, så det forsvinner når strømmen slås av. De er også i stand til å reversere nord- og sørpolen, en funksjon som vanlige magneter mangler.
Konstruksjon
De grunnleggende komponentene i en elektromagnet er en ledning og en strømkilde. Strømkilden kan være vekselstrøm (vekselstrøm) eller likestrøm (likestrøm). Ledningen kan ha hvilken som helst form. Styrken til magnetfeltet avhenger av faktorer som strømmen, antall spoler i ledningen og materialet den er laget av. For eksempel er elektromagneter laget av superledere kraftige nok til å sveve Maglev-togene som brukes i deler av Europa og Asia.
Spesielle typer elektromagneter
Solenoider er elektromagneter som er i form av en helix. Noen ganger er de laget med jern inni dem for å styrke magnetfeltet.
Toroider er solenoider som er bøyd for å danne en sirkel. Magnetfeltlinjene deres danner et sett med konsentriske sirkler.
Transformatorer er to solenoider med jernkjerner inni seg som er paret sammen. En skiftende strøm i den første spolen produserer en skiftende magnetisk strøm i den andre. Denne skiftende magnetiske strømmen genererer igjen en elektromotorisk kraft, eller emf. Transformatorer fungerer bare med vekselstrøm.
Elektriske motorer er laget av strømførende spoler som roterer i et magnetfelt. Sløyfene snur regelmessig retning. De brukes til å konvertere elektrisk energi til mekanisk energi. Elektriske generatorer er også laget av strømbærende spoler som roterer i et magnetfelt, og de drives av mekaniske energiproduserende enheter som kull. Deres funksjon er å konvertere mekanisk energi til elektrisk energi.
Bruker
Solenoider brukes som ventiler, brytere, for å generere magnetfelt i lukkede rom, og for elektromekanisk arbeid.
Toroider brukes ofte i kjernemagnetiske resonansinnretninger, sikkerhetsapplikasjoner og for ikke-destruktiv testing.
Transformatorer brukes primært til å konvertere eller transformere høye vekselstrømspenninger til lavere og omvendt. De finnes i kraftledninger og strømforsyninger.
Elektriske motorer brukes til å drive enheter som biler, husholdningsapparater, verktøy og hårføner. Elektriske generatorer genererer vekselstrømmen som brukes til å drive bygninger og enheter.