Tartalom
- Elektromágneses történelem
- Hogyan működnek az elektromágnesek?
- Elektromágnes előnyei
- Elektromágneses felhasználások
Az elektromágnes egy olyan mágnes, amelynek mágneses mezője villamos áramláskor jön létre. Az ilyen típusú mágnes különbözik a közönséges hűtőmágnestől, amelyet a dolgok díszítésére és akasztására használnak. A hűtőmágnes egyfajta állandó mágnes. Az állandó mágnesek olyan mágneses anyagból készülnek, amely folyamatosan mágneses teret bocsát ki. Az elektromágnesek épülnek és csak szükség esetén hoznak létre mágneses teret. Teljesítményük és sokoldalúságuk miatt sokféle felhasználásra alkalmasak.
Elektromágneses történelem
Egy Hans Oersted nevű dán tudós először fedezte fel az elektromágnesességet 1819-ben. A felfedezés akkor történt, amikor Oersted észrevette, hogy a tű mágneses iránytűn mozog, ha az egyenes vezeték közelében van, amely áramot hordoz. Felfedezése előtt az elektromosság és a mágnesesség teljesen külön jelenségnek számított. Egy William Sturgeon nevű angol fizikus 1825-ben felhasználta ezt az információt az első használható elektromágnes előállítására. Hét uncia mágnese képes volt kilenc font súlyú vasdarabot tartani. A következő korai úttörő Joseph Henry amerikai tudós volt, aki továbbfejlesztette a Sturgeons kialakítását és létrehozott egy 21 fontos mágnest, amely képes egy 750 fontos súlyt megtartani.
Hogyan működnek az elektromágnesek?
Az elektromágneset úgy hozzák létre, hogy egy vezető anyagot egy mag körül körbetekercselnek, például olyan anyagokból, mint például vas, nikkel vagy kobalt. Ezeket az anyagokat használják, mert könnyen mágnesezhetők. Az áramló áram egy mágneses teret hoz létre, amely körülveszi az elektromos áramot hordozó vezetéket. Mindaddig, amíg az elektromosság tovább áramlik, a mágneses mező továbbra is körülveszi a tekercselt vezetéket. Számos tényező befolyásolhatja a mágneses mező erősségét. A mágneses mag koncentrálja a tekercselt huzal által létrehozott mezőt, így az elektromágnes erősebb.A megfelelő alapanyag felhasználásával a mag körül tekercselt huzalhurok növelése és a huzalokon áthaladó elektromos áram növelése mindenképpen megerősítheti az elektromágneses teret.
Elektromágnes előnyei
Az elektromágnesek sokoldalúságának előnye van az állandó mágnesekkel szemben. Az elektromágnesek sokoldalúságát elősegítő tényezők közé tartozik a beállítható erő, a mágneses mező nagyobb irányítása és a tartósság. Az elektromágnesek előnye, hogy sokkal erősebb mágneses tereket képesek előállítani, mint az állandó mágnesek. Az egyetlen elektromágnes teljesítménye egyszerűen úgy állítható be, hogy megváltoztatja az árammennyiséget, míg az állandó mágnes erőssége az anyag felépítéséhez kötődik. Az állítható erősségű mágneses mező is kikapcsolható, ellentétben az állandó mágnesekkel, amelyek mindig mágneses mezőt hoznak létre. Végül: az állandó mágnesek ereje az idő múlásával természetesen elhasználódik. Ezt a folyamatot felgyorsítják a korróziót okozó szélsőséges hőmérsékletek vagy nedves feltételeknek való kitettség.
Elektromágneses felhasználások
Az elektromágnesek széles körben használhatók. A modern világban sok készülék elektromágnest igényel. Példaként említhetők a kommunikációs eszközök, például a mobiltelefonok, amelyek a telefonjel és a telefon belsejében lévő elektromágnes által kiváltott mágneses impulzus kölcsönhatására támaszkodnak. Egy másik példa a mágneses rezonancia képalkotó gép. Az MRI-készülékek elektromágnest használnak olyan mágneses hullámok előállítására, amelyek áthatolhatnak a testben, és így lágy szövetek képét képezik.