Електромагніти створюють той самий вид магнітного поля, що і постійний магніт, але поле існує лише тоді, коли на електромагніт подається електричний струм. Більшість побутових приладів завантажені електромагнітами у вигляді соленоїдів, а також двигунами, які клацають і гудуть, коли прилади виконують свою роботу. Ви чуєте, як ці системи працюють, коли прилад проходить автоматизований цикл, керуючи такими компонентами, як реле та насоси.
Як працюють соленоїди
Коли дріт несе електричний струм, навколо дроту утворюється магнітне поле, як обруч навколо талії. Поле змінюється, коли змінюється поточний. Коли дріт перетворюється на котушку, поля всіх витків складаються, утворюючи одне велике, об'єднане магнітне поле. Цю заряджену котушку називають "соленоїдом", хоча зазвичай соленоїд відноситься до механічної частини, яка має такий намотаний провід.
Коли залізний сердечник знаходиться всередині котушки дроту, магнітне поле котушки вирівнює обертаються електрони атомів заліза, значно збільшуючи силу поля. Коли сердечник сам по собі є постійним магнітом, поле котушки може або притягувати, або відштовхувати його, залежно від напрямку струму в котушці.
Поширені завдання, які виконують соленоїди
Електромагніти можуть відпускати засувки, дозволяючи відкрити підпружинені механізми; наприклад, коли ви натискаєте важіль тостера вниз, ви стискаєте пружину. Для автоматичного виймання тосту соленоїд відпускає засувку, і тост вискакує на накопичену енергію пружини. Електромагніти працюють на водяних клапанах у посудомийних та пральних машинах; часто можна почути клацання за мить до того, як вода запуститься або зупиниться.
Соленоїди є компонентом реле, які є електричними вимикачами. Наприклад, натискання кнопки «Пуск» на приладі направляє електричний струм на один або кілька соленоїдів, які перекидають реле з вимкненого ("відкритого") у положення "увімкнене" ("закрите") на електромережі в прилад. Часто реле підпружинено, щоб повернутися у відкрите положення, коли струм на соленоїд обрізаний.
Як працюють електродвигуни
Електродвигуни застосовують принцип соленоїда, за винятком того, що котушка рухається, обертається навколо обертової арматури і оточується магнітами всередині двигуна. Деякі двигуни, як правило, невеликі постійного струму в приладах, що працюють від акумуляторів, використовують постійні магніти. У двигунах змінного струму великих розмірів для важчих робіт використовуються лише електромагніти.
Едісонський технічний центр описує кілька конструкцій електродвигунів та їх переваги для різних застосувань. Деякі забезпечують достатньо крутного моменту при запуску, деякі обертаються на високих швидкостях, а деякі обертаються з точно визначеними швидкостями, для таких програм, як дисководи.
Завдання побутової техніки, що виконуються електродвигунами
Електродвигуни використовують електромагніти для живлення кожного побутового приладу, що має обертові деталі. Вони забезпечують обслуговування від холодильника та кухонного комбайна до мікрохвильовки та вивезення сміття. Типовий пилосос має один двигун для створення всмоктування, а інший для запуску килимової щітки. Оскільки електродвигуни витрачають велику кількість енергії, вони перемикаються реле, тому фактичні вмикачі / вимикачі, якими ви користуєтесь, не повинні проводити всю потужність, необхідну двигунам.