แม่เหล็กไฟฟ้าแตกต่างจากแม่เหล็กแท่งทั่วไปอย่างไร?

แม่เหล็กเป็นแรงธรรมชาติที่ทำให้แม่เหล็กสามารถโต้ตอบกับแม่เหล็กอื่นๆ และโลหะบางชนิดได้ในระยะไกล แม่เหล็กแต่ละอันมีสองขั้ว เรียกว่าขั้วเหนือและใต้ เหมือนขั้วแม่เหล็กผลักกันและขั้วต่าง ๆ ดึงกันเข้ามาใกล้ แม่เหล็กทั้งหมดดึงดูดโลหะบางชนิด มีสอง ชนิดของแม่เหล็ก. มีแม่เหล็กที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติและ แม่เหล็กทำจาก ชิ้นส่วนไฟฟ้าที่เรียกว่า “แม่เหล็กไฟฟ้า”

ไฟฟ้าและแม่เหล็ก แม้ว่าจะดูเหมือนแรงแยกจากกัน 2 แรง แต่แท้จริงแล้วมีการเชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิด ค้นพบโดยนักฟิสิกส์ Michael Faraday ในศตวรรษที่ 19 กฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าแสดงให้เห็นว่าประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่สร้างสนามแม่เหล็ก นี่เป็นพื้นฐานสำหรับการมีอยู่ของแม่เหล็กที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติและแม่เหล็กไฟฟ้าที่มนุษย์สร้างขึ้น ตามที่ Kristen Coyne จากห้องปฏิบัติการสนามแม่เหล็กสูงแห่งชาติกล่าว

ด้วยแม่เหล็กที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ กระแสของประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ที่สร้างสนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นภายในสารของแม่เหล็ก อะตอม อนุภาคขนาดเล็กที่ประกอบขึ้นเป็นวัตถุทางกายภาพทั้งหมด ประกอบด้วยอิเล็กตรอนที่มีประจุซึ่งโคจรรอบอนุภาคนิวเคลียร์ เนื่องจากอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ นิวเคลียสอย่างต่อเนื่อง พวกมันจึงสร้างสนามแม่เหล็กอย่างต่อเนื่อง

ในวัสดุส่วนใหญ่ ขั้วเหนือและใต้ของแม่เหล็กปรมาณูขนาดเล็กเหล่านี้จะชี้ไปทุกทิศทุกทาง สิ่งนี้ทำให้เอฟเฟกต์ของกันและกันหักล้างกันและวัสดุจะไม่เป็นแม่เหล็ก ในวัสดุบางชนิด ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโลหะ แม่เหล็กขนาดเล็กเหล่านี้เรียงตัวกันและทำให้วัตถุทั้งหมดเป็นแม่เหล็ก

แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยสามส่วนง่ายๆ ขดลวดพันรอบแกนโลหะ โดยปกติจะเป็นเหล็ก แบตเตอรี่หรือแหล่งพลังงานอื่นเชื่อมต่อกับขดลวด โดยทั่วไป ลวดจะบางมากและหุ้มฉนวนด้วยเคลือบฟัน เพื่อลดขนาดลงต่อไป

เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับขดลวด กระแสไฟฟ้าจะเริ่มไหลผ่านมัน ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กรอบเส้นลวด รูปร่างของขดลวดบังคับให้สนามแม่เหล็กของกระแสอยู่ในรูปแบบพิเศษ ฟิลด์ทั้งหมดของแต่ละวงของขดลวดเรียงกันเพื่อให้เอฟเฟกต์เป็นแม่เหล็กแท่งธรรมชาติ ปลายด้านหนึ่งของขดลวดเป็นขั้วเหนือและปลายอีกด้านหนึ่งเป็นขั้วใต้ แกนเหล็กเสริมกำลังสนามลวดทำให้แม่เหล็กไฟฟ้าแข็งแกร่งขึ้น

แม่เหล็กธรรมชาติและแม่เหล็กไฟฟ้าเหมือนกันในหลาย ๆ ด้าน ทั้งสองเป็นวัตถุที่สร้างสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่จากกระแสไฟฟ้า ทั้งสองมีขั้วเหนือและขั้วใต้ อย่างไรก็ตาม แม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนแปลงความแรงของมันได้ (โดยการเปลี่ยนแปลงกระแสของมัน) และแม่เหล็กธรรมชาติไม่สามารถทำได้ แม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนขั้วได้ (โดยการย้อนกลับของแรงดันไฟฟ้า) ในขณะที่แม่เหล็กธรรมชาติไม่สามารถทำได้ สนามของแม่เหล็กธรรมชาติถูกสร้างขึ้นโดยกระแสขนาดเล็กมาก สนามแม่เหล็กไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยกระแสขนาดใหญ่เพียงกระแสเดียว