Электричество и магнетизм питают современный мир. В большинстве наших современных технологических чудес так или иначе используется электричество или магнетизм. Некоторые устройства используют оба. Магнетизм и электричество связаны на фундаментальном уровне. Электричество можно создать с помощью магнетизма, а магнитные поля - с помощью электричества.
Электродвигатели - это устройства, преобразующие электрическую энергию в движение. Они делают это с помощью магнитов. Принцип Эрстеда показывает, что электрические токи создают свои собственные магнитные поля. Двигатели работают, заставляя электричество течь в петли из проводов, которые подвешены внутри магнитного поля, созданного магнитами. Магнитное поле, создаваемое петлями из проволоки, противодействует магнитному полю магнитов, заставляя их вращаться. Это вращение поворачивает ось двигателя и все, к чему эта ось прикреплена.
Электрогенераторы похожи на электродвигатели. Они также образованы петлями из проволоки, подвешенными в магнитном поле, созданном магнитами. Однако они работают прямо противоположно моторам. Генераторы используют движение для создания электричества с помощью магнитов. Закон Фарадея показывает, что когда на провод воздействует изменяющееся магнитное поле, возникает электрический ток. При повороте оси генератора петля из провода поворачивается. Это заставляет петлю постоянно подвергаться воздействию изменяющегося магнитного поля, которое заставляет электричество течь в петле. Генераторы используют множество различных источников энергии для вращения оси и контуров, таких как пропеллеры, приводимые в движение ветром, колеса, вращаемые водой, и даже ручные кривошипы.
Электромагниты - это искусственные устройства, имитирующие действие естественных магнитов. Электромагниты - это просто катушки с проволокой, прикрепленные к батарее или другому источнику электричества. По принципу Эрстеда ток в катушке создает магнитное поле. Форма катушки заставляет магнитное поле принимать ту же форму, что и у стержневого магнита. Электромагниты могут делать все, что могут делать природные магниты. Они также могут делать то, что не могут делать природные магниты: их силу можно изменять, изменяя протекающий в них ток. Их тоже можно отключить.
Сверхпроводящие магниты похожи на электромагниты. Однако они изготовлены из специальных материалов, у которых практически нулевое электрическое сопротивление. Из-за этого, как только электричество начинает течь в сверхпроводнике, оно продолжает течь, даже когда источник питания отключен. Катушки из сверхпроводящего провода могут генерировать магнитные поля даже без батареи или источника питания.