Elektricitet och magnetism är tydliga poster i ordboken, även om de är manifestationer av samma kraft. När elektriska laddningar rör sig skapar de ett magnetfält; när ett magnetfält varierar producerar det ström. Även om en enda tråd som bär ström producerar ett magnetfält, produceras lindad tråd lindad runt en järnkärna en starkare. Uppfinnare har utnyttjat elektromagnetiska krafter för att skapa elektriska motorer, generatorer, MR-maskiner, sväva leksaker, konsumentelektronik och en mängd andra ovärderliga enheter som du litar på varje dag liv.
Kraftfulla verktyg för tunga lyft
Du kan inte slå på och av en vanlig magnet, men du kan göra det med en elektromagnet. Å andra sidan fungerar inte elektromagneter utan en extern strömkälla. Du kan också ändra en elektromagnets styrka genom att ändra mängden ström som strömmar genom dess ledningar. Företag, som bilåterförsäljare, kan sätta på en stor elektromagnet, använda den för att lyfta en bil, flytta den till en annan plats och stänga av elektromagneten för att släppa bilen på en annan plats. Skrotgårdar använder också stora elektromagneter för att separera järn och andra järnmetaller blandade med icke-järnhaltiga material.
Storskaliga elektromagnetiska underverk
Japan testar ett 320 kilometer i timmen (200 mil i timmen) svävande tåg som använder elektromagneter för att sväva och röra sig. US Navy utför högteknologiska experiment med ett futuristiskt elektromagnetiskt järnvägsvapen. Det kan skjuta projektiler betydande avstånd vid hastigheter större än Mach 6. Eftersom projektilerna har enorm kinetisk energi kan de förstöra mål vid kollision utan att använda sprängämnen. Marinen har också testat en elektromagnetisk katapult utformad för att starta flygplan från bärardäck. Eftersom det är mer exakt än äldre, ångbaserade katapulter, kan transportörer lansera ett större antal flygplan.
Elektromagneter och induktion
När en tråd som är nära ett magnetfält som förändras producerar elektrisk ström kallas detta fenomen induktion. Elmotorer, kraftgeneratorer och transformatorer fungerar alla på grund av induktion. Transformatorer är kritiska i elektrisk överföring eftersom de kan trappa spänningen upp eller ner efter behov under resan till konsumenterna. Elmotorer förvandlar elektrisk ström till mekanisk kraft i all slags utrustning inklusive leksaksbilar, riktiga bilar, Mars-rovers, tvättmaskiner, hårtorkar och elverktyg. Kraftgeneratorer fungerar som elmotorer, men i omvänd ordning: de förvandlar roterande rörelse till elkraft. Rotationsrörelsen kan komma från väderkvarnar, ångturbiner, bensinmotorer eller andra källor. Detta gäller för utrustning som sträcker sig från små gasdrivna generatorer hela vägen till gigantiska elverktyg som driver städer.
Elektromagneter i andra vanliga enheter
Du kanske aldrig ser några elektromagneter, men de ligger ofta gömda i många elektroniska produkter du använder. Tryck på en dörrklocka, till exempel, och elektrisk ström skapar ett magnetfält som lockar en ringsignal som slår på klockan. Reläer är speciella elektromagneter som fungerar som automatiska elektriska omkopplare. Du hittar dem i en mängd olika konsument- och kommersiella applikationer, till exempel:
- TV-apparater
- datorer
- bilar
- hissar
- kopieringsmaskiner
Några av de mest kraftfulla magneterna i världen finns i MR-maskiner. I likhet med en munk skannar en MR-elektromagnet patienter för att producera bilder som läkare kan granska.
