Inilalarawan ng artikulo kung ano ang electromagnet, sa anong prinsipyo ito inayos, at sa anong mga bahagi ginagamit ang ganitong uri ng magnet.
Magnetism
Marahil isa sa mga pinakakahanga-hanga ngunit simpleng pisikal na reaksyon ay ang magnetism. Mahigit tatlong libong taon na ang nakalipas, alam ng maraming siyentipiko ng sinaunang Greece at China ang mga kakaibang katangian ng "magnetic stones".
Sa ating panahon, hindi mo mabigla ang sinuman na may mga magnet, kahit na ang pinakamalakas - batay sa neodymium. Ang mga ito ay madalas na ibinebenta bilang mga trinket o maaaring matagpuan sa loob ng iba't ibang mga appliances at mekanismo. Gayunpaman, kakaunti ang nakakaalam kung gaano kahalaga ang magnetism para sa pag-unlad ng siyensya at teknolohikal.
Ngunit sa simula ng ika-19 na siglo, nilikha ang naturang aparato bilang electromagnet. Kaya ano ang isang electromagnet, paano ito gumagana at saan ito ginagamit? Pag-uusapan natin ito sa artikulong ito.
Definition
Ang electromagnet ay isang espesyal na aparato na ang operasyon ay lumilikha ng magnetic field kapag may electric current na inilapat dito. Kadalasan, ang mga electromagnet ay binubuo ng isang primary winding at isang core na may ferromagnetic properties.
Ang paikot-ikot ay karaniwang gawa sa tanso o aluminyo na kawad ng iba't ibang urikapal, kinakailangang sakop ng pagkakabukod. Ngunit mayroon ding mga electromagnet na gawa sa mga superconducting na materyales. Ang mga magnetic circuit mismo ay gawa sa bakal, iron-nickel alloys o cast iron. At upang mabawasan ang mga pagkalugi ng eddy current, ang mga magnetic circuit ay structurally na ginawa mula sa isang buong hanay ng mga manipis na sheet. Ngayon alam na natin kung ano ang electromagnet. Tingnan natin ang kasaysayan ng kapaki-pakinabang na device na ito.
Kasaysayan
Ang lumikha ng electromagnet ay si William Sturgeon. Siya ang gumawa noong 1825 ng unang tulad ng magnet. Sa istruktura, ang aparato ay isang cylindrical na piraso ng bakal kung saan nasugatan ang isang makapal na insulated copper wire. Sa sandaling ang isang electric current ay dumaan dito, nakuha ng metal rod ang mga katangian ng isang magnet. At kapag ang kasalukuyang daloy ay nagambala, ang aparato ay agad na nawala ang lahat ng magnetism. Ang kalidad na ito - ang pag-on at pag-off kung kinakailangan - ang nagbibigay-daan sa paggamit ng mga electromagnet sa ilang mga teknolohikal at industriyal na larangan.
Isinaalang-alang namin ang tanong kung ano ang electromagnet. Ngayon tingnan natin ang mga pangunahing uri nito. Ang mga ito ay nahahati depende sa paraan ng paglikha ng isang magnetic field. Ngunit ang kanilang function ay nananatiling pareho.
Views
Ang mga electromagnet ay nasa mga sumusunod na uri:
- Neutral DC. Sa naturang aparato, ang magnetic flux ay nilikha sa pamamagitan ng isang direktang electric current na dumaan sa paikot-ikot. Nangangahulugan ito na ang kaakit-akit na puwersa ng naturang electromagnet ay nag-iiba depende lamang sa magnitudekasalukuyang, at hindi mula sa direksyon nito sa paikot-ikot.
- Polarized DC. Ang pagkilos ng isang electromagnet ng ganitong uri ay batay sa pagkakaroon ng dalawang independiyenteng magnetic flux. Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa polarizing, kung gayon ang presensya nito ay karaniwang nilikha ng mga permanenteng magnet (sa mga bihirang kaso, karagdagang mga electromagnet), at kinakailangan upang lumikha ng isang kaakit-akit na puwersa kapag ang paikot-ikot ay naka-off. At ang pagkilos ng naturang electromagnet ay depende sa magnitude at direksyon ng electric current na gumagalaw sa winding.
- AC. Sa ganitong mga device, ang electromagnet coil ay pinapagana ng alternating current na kuryente. Alinsunod dito, sa isang tiyak na periodicity, binabago ng magnetic flux ang direksyon at magnitude nito. At ang puwersa ng pagkahumaling ay nag-iiba-iba lamang sa magnitude, kaya naman ito ay "pumipintig" mula sa pinakamababa hanggang sa pinakamataas na halaga na may dalas na dalawang beses sa dalas ng electric current na nagpapakain dito.
Na-familiarize na natin ang ating mga sarili sa kung anong mga uri ng mga ito. Ngayon isaalang-alang ang mga halimbawa ng paggamit ng mga electromagnet.
Industriya
Marahil lahat ng tao kahit isang beses, ngunit nakakita ng iba't ibang uri ng naturang device bilang nakakataas na electromagnet. Ito ay isang makapal na "pancake" ng iba't ibang mga diyametro, na may malaking puwersa ng pagkahumaling at ginagamit upang magdala ng mga kargamento, scrap metal, at sa pangkalahatan ng anumang iba pang metal. Ang kaginhawahan nito ay nakasalalay sa katotohanan na ito ay sapat na upang patayin ang kapangyarihan - at ang buong pag-load ay agad na naka-unhooked, at vice versa. Lubos nitong pinapasimple ang proseso ng pag-load at pag-unload.
Lakaselectromagnet, sa pamamagitan ng paraan, ay kinakalkula sa pamamagitan ng sumusunod na formula: F=40550∙B^2∙S. Isaalang-alang natin ito nang mas detalyado. Sa kasong ito, ang F ay ang puwersa sa kilo (maaari ding masukat sa Newtons), ang B ay ang induction value, at ang S ay ang working surface area ng device.
Gamot
Noong unang bahagi ng katapusan ng ika-19 na siglo, ginamit ang mga electromagnet sa medisina. Ang isang halimbawa ay isang espesyal na apparatus na maaaring mag-alis ng mga banyagang katawan (mga metal shavings, kalawang, kaliskis, atbp.) mula sa mata.
At sa ating panahon, ang mga electromagnet ay malawakang ginagamit sa medisina, at marahil isa sa mga device na ito na narinig ng lahat ay ang MRI. Gumagana ito batay sa magnetic nuclear resonance, at, sa katunayan, ay isang malaki at malakas na electromagnet.
Technique
Gayundin, ang mga katulad na magnet ay ginagamit sa iba't ibang mga diskarte at electronics, at sa domestic sphere, halimbawa, bilang mga kandado. Ang ganitong mga kandado ay maginhawa dahil ang mga ito ay napakabilis at madaling gamitin, ngunit sa parehong oras ito ay sapat na upang ma-de-energize ang gusali sa isang emergency - at lahat ng mga ito ay magbubukas, na kung saan ay napaka-maginhawa kung sakaling sunog.
At, siyempre, ang pagpapatakbo ng lahat ng relay ay batay sa mga prinsipyo ng electromagnetism.
Tulad ng nakikita mo, ito ay isang napakahalagang device na nakahanap ng aplikasyon sa iba't ibang larangan ng agham at teknolohiya.
