Manyetik Anahtarlar Nasıl Çalışır?

İlk olarak 1930'larda geliştirilen manyetik anahtarlar, rölelere benzer şekilde çalışır ve manyetik alan varlığında elektrik kontağını kapatır. Rölelerin aksine, manyetik anahtarlar camla kapatılmıştır. Manyetik anahtarların geleneksel rölelere göre avantajları arasında daha düşük kontak direnci, daha hızlı anahtarlama hızı ve daha uzun ömür sayılabilir. Sızdırmaz olduklarından, manyetik anahtarlar yanıcı veya patlayıcı ortamlarda kıvılcım çıkarma tehlikelerini ortadan kaldırır.

Anahtar, kabaca bir santimetre uzunluğunda ve birkaç milimetre çapında uzun bir cam kapsülden oluşur. Kapsülün uçlarından iki veya daha fazla kablo geçer. İçeride, ince, sert metal temas noktaları, birbiriyle örtüşen, bir milimetrelik bir aralıkta oturuyor. Cam kapsül, metal temas noktalarında korozyonu önleyecek şekilde hava geçirmez şekilde kapatılmıştır. Basit manyetik anahtarların bir çift kontağı vardır; daha karmaşık olanlar, aynı cam zarf içinde birkaç temas grubuna sahiptir.

Cam kapsüldeki kontaklardan biri manyetik malzemeden yapılmıştır; diğeri manyetik değildir. Bir elektromıknatıstan veya kalıcı bir mıknatıstan gelen yakındaki bir manyetik alan, bir kontağı diğerine doğru çekerek anahtarı kapatır. Manyetik alanı kaldırdığınızda, sert metal kontaklardaki yay hareketi bağlantıyı açar. İnce kontakların kütlesi düşük olduğundan, benzer değerlere sahip geleneksel rölelere göre 10 kata kadar daha hızlı çalışabilirler.

Manyetik anahtarların birbirine yakın yerleştirilmiş küçük kontakları olduğundan, büyük akımları kaldıramazlar. Birkaç amperden daha yüksek akımları taşımak, standart rölelerin sahip olduğu gibi daha sağlam bir metal-metal bağlantısı gerektirir. Bazı manyetik anahtarlar 10.000 voltun üzerinde çalışabilir, ancak çoğu çok daha düşük voltajlarda çalışır.

Bir mıknatısın uyguladığı çekme kuvveti, bir ters küp yasasını takip eder: Bir mıknatısa olan mesafeyi ikiye katlamak, kuvvetini önceki miktarın sekizde birine düşürür. Bu şu anlama gelir bir manyetik anahtar yakındaki bir mıknatısın hareketine duyarlıdır. Örneğin, bir hırsız alarmında bir kapıya monte edilmiş küçük bir kalıcı mıknatıs ve kapı çerçevesinin yanına monte edilmiş bir manyetik anahtar bulunur; kapının açılması, anahtarı hemen harekete geçirir.