Elektromagneti: vrste i svrhe

U članku se govori o tome što je elektromagnet, kojim se principom uređuje i u kojim se sferama koristi ova vrsta magneta.

magnetizam

Vjerojatno jedna od najočuvanijih, ali istovremeno jednostavnih fizičkih reakcija je magnetizam. Prije više od tri tisuće godina, mnogi znanstvenici drevne Grčke i Kine bili su svjesni neobičnih svojstava "magnetskog kamena".

Istodobno, magneti ne iznenađuju nikoga, čak i one najsnažnije - na temelju neodimijuma. Često ih se prodaje kao trikovi ili se mogu naći unutar različitih uređaja i mehanizama. Međutim, malo zna koliko je važan magnetizam za znanstveni i tehnološki napredak.

No početkom XIX. Stoljeća stvoren je takav uređaj kao elektromagnet. Dakle, što je elektromagnet, kako je to uređeno i gdje se primjenjuje? O ovom ćemo govoriti u ovom članku.

definicija

Elektromagnet je poseban uređaj, čiji rad stvara magnetsko polje kada se na njega primjenjuje električna struja. Najčešće, elektromagneti se sastoje od primarnog namota i jezgre koja ima feromagnetski svojstva.

Zavoj je obično izrađen od bakrene ili aluminijske žice različitih debljina, nužno prekrivenih izolacijom. Ali postoje i elektromagneti iz supravodljivih materijala. Magnetne jezgre su izrađene od čelika, legura od željeznog nikla ili od lijevanog željeza. I kako bi se smanjili gubici vrtložne struje, magnetske jezgre konstruktivno se izvode iz cijelog niza tankih ploča. Sada znamo što je elektromagnet. Pogledajmo povijest ovog korisnog uređaja.

priča

Stvoritelj elektromagnet je William Sturgeon. Bio je to koji je 1825. godine napravio prvi takav magnet. Strukturno, uređaj je bio cilindrični komad željeza, oko kojeg je rana debela izolirana bakrena žica. U trenutku kada je kroz njega prolazila električna struja, metalna šipka stekla je svojstva magneta. A kad je trenutni tok bio prekinut, svi magnetski uređaji odmah su izgubili. To je ova kvaliteta - uključivanje i deaktiviranje, ako je potrebno - i omogućuje korištenje elektromagneta u brojnim tehnološkim i industrijskim sferama.

Razmatrali smo pitanje što je elektromagnet. Sada analiziramo njegove glavne vrste. Podijeljeni su prema načinu stvaranja magnetskog polja. Ali njihova funkcija ostaje ista.

vrste

Elektromagneti dolaze u sljedećim oblicima:

• Neutralna istosmjerna struja. Na takvom uređaju magnetskog toka Stvorena je pomoću konstantne električne struje prolaze kroz namatanje. Dakle, sila privlačenja takvog elektromagneta ovisi samo o veličini struje, a ne o njegovu smjeru u namotanju.
• Polarizirana istosmjerna struja. Djelovanje elektromagneta ove vrste temelji se na prisutnosti dva nezavisna magnetska protjecanja. Ako govorimo o polarizaciji, onda se njegova prisutnost obično stvara trajni magneti (u rijetkim slučajevima - dodatni elektromagneti), a potrebno je stvoriti atraktivnu silu s isključenim namotavanjem. A djelovanje takvog elektromagneta ovisi o veličini i smjeru električne struje koja se kreće u namotanju.
• AC struja. U takvim uređajima svitak elektromagneta pokreće izmjenično strujno strujanje. Prema tome, s određenom periodicnošću, magnetski tok mijenja svoj smjer i veličinu. Sila atrakcije varira samo po veličini, zbog onoga što "pulsira" od minimalne do maksimalne vrijednosti s frekvencijom koja ima dvostruku vrijednost s obzirom na učestalost električne struje koja ga hrani.

Kakve su to, već smo pročitali. Sada razmotrimo primjere korištenja elektromagneta.

industrija

Vjerojatno, sve iako je vrijeme, ali vidio verzije takvog uređaja, kao elektromagnet lifting. Ovo je gusta "palačinka" različitih promjera, koja ima ogroman snaga privlačenja i koristi se za nošenje tereta, metalnog otpada i bilo kojeg drugog metala. Praktičnost je u tome što je dovoljno isključiti napajanje - i cijelo opterećenje se odmah odvoji i obrnuto. To uvelike pojednostavljuje postupak utovara i istovara.

Jačina elektromagneta, usput, izračunava se sljedećom formulom: F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S. Razmotrimo to detaljnije. U ovom slučaju, F je sila u kilogramima (također se može mjeriti u newtonima), B je indukcijska vrijednost, a S je područje radne površine uređaja.

medicina

Čak i na kraju XIX stoljeća, elektromagneti su korišteni u medicini. Jedan takav primjer je poseban uređaj koji može izdvojiti strane tijela (metalne strugotine, hrđe, ljestvice itd.) Iz oka.

I u naše vrijeme, elektromagneti su također naširoko koristi u medicini, a vjerojatno je jedan od takvih uređaja, o kojima su svi čuli, MRI. Radi na osnovi magnetno-nuklearne rezonancije, a zapravo je ogromna i moćna elektromagneta.

oprema

Također, takvi magneti se koriste u različitim tehnikama i elektronici, a na domaćem području, na primjer, kao brave. Takve brave su prikladne zato što su vrlo brze i jednostavne za rukovanje, ali dovoljno je isključiti zgradu u hitnim slučajevima, a sve će se otvoriti, što je vrlo pogodno za požar.

Pa, naravno, rad svih releja temelji se na načelima elektromagnetizma.

Kao što možete vidjeti, ovo je vrlo važan uređaj koji je pronašao primjenu u različitim područjima znanosti i tehnologije.

Elektromagneti su električni uređaji koji generiraju magnetsko polje kada protječe električna struja kroz njih. Sastavljeni su od feromagnetskog materijala, obično željeza, koji ima visoku rezidualnu magnetsku indukciju. Elektromagneti se koriste u različitim područjima, od industrije do medicine.

Postoji nekoliko vrsta elektromagneta, uključujući jaki elektromagneti i elektromagneti s kalemom. Jaki elektromagneti, poput onih korištenih u elektromagnetskoj privlačnosti, proizvode snažno magnetsko polje koje privlači predmete od metala. Elektromagneti s kalemom, s druge strane, koriste kalem od žice da stvori magnetsko polje.

Elektromagneti imaju različite svrhe i primjene. Primjerice, u industriji se koriste za podizanje i manipulaciju teških predmeta, kao što su limene ploče i automobili. Također se koriste u podzemnim željeznicama za otvaranje i zatvaranje vrata te za kočenje voza. Elektromagnetna tehnologija se koristi i u medicini za snimanje magnetskom rezonancom (MRI), što omogućuje detaljan pregled unutarnjih struktura tijela.

Ukratko, elektromagneti su električni uređaji koji generiraju magnetsko polje. Oni imaju različite vrste i široku primjenu u industriji, prijevozu, medicini i drugim područjima. Njihova sposobnost stvaranja snažnog magnetskog polja čini ih neprocjenjivim alatom u mnogim industrijama i tehnološkim postignućima.

Elektromagnet - Opis, Vrste i Primjena

Elektromagnet je uređaj koji generira magnetno polje pomoću električne struje. Sastoji se od feromagnetskog materijala, obično željeza, koji privlači ili odbija druge magnete. Ova svojstva čine elektromagnete korisnim u raznim područjima, uključujući elektrotehniku, industrijsku proizvodnju i medicinu.

Postoje različite vrste elektromagneta, a jedna od najčešćih je elektromagnetska zavojnica. Ovi elektromagneti su obično napravljeni od žice namotane u obliku zavojnice i spojeni na izvor električne struje. Kada se struja primijeni na zavojnicu, stvara se magnetno polje oko nje, što omogućava privlačenje ili odbijanje magneta u blizini.

Pored elektromagnetskih zavojnica, postoje i druge vrste elektromagneta, kao što su elektromagneti s trajnim magnetizmom i superprovodni elektromagneti. Elektromagneti s trajnim magnetizmom zadržavaju stalno magnetsko polje čak i kada je električna struja isključena, dok su superprovodni elektromagneti snabdjeveni tekućim dušikom ili helijem kako bi postigli potpuno isključenje unutarnjeg otpora.

Primjena elektromagneta je široka. U elektrotehnici se koriste u transformatorima za prenošenje električne energije, elektromagnetskim relejima za kontrolu strujnih krugova i elektromagnetima u elektromotorima. Također se koriste u industriji za dizanje tereta pomoću elektromagnetskih dizalica i u magnetnoj rezonanci (MRI) za medicinsku dijagnostiku. Elektromagneti također imaju primjenu u telekomunikacijama, kao što su zvučnici i mikrofoni.

Ukratko, elektromagneti su neophodan dio suvremenog života i neophodni su za mnoge tehnološke inovacije. Njihova sposobnost stvaranja i kontroliranja magnetskih polja omogućuje njihovu primjenu u raznim industrijama i uređajima.

Što je elektromagnet?

Elektromagnet je uređaj koji proizvodi magnetsko polje kada struja prolazi kroz njega. Sastoji se od vodiča koji je namotan u zavojnice oko feromagnetskog jezgra. Kada se struja provede kroz zavojnice, stvara se magnetsko polje oko elektromagneta.

Elektromagneti se koriste u mnogim područjima, uključujući elektromotorne uređaje kao što su električni motori i generatori. Također se koriste u automobilima za kontrolu brave vrata, podizanje stakla i pokretanje brisača. U medicinskim uređajima, elektromagneti se koriste za magnetsku rezonancu (MRI) i terapije, kao što je transkranijalna magnetska stimulacija (TMS).

Postoje različite vrste elektromagneta, uključujući elektropermanentne magnete koji zadržavaju magnetsko polje čak i kada je isključen iz struje. Također postoje elektromagneti s promjenjivim magnetskim poljem koji se koriste u električnim prekidačima, kao i superprovodni elektromagneti koji imaju nisku otpornost i stvaraju snažno magnetsko polje.

Elektromagneti su neizostavni dio moderne tehnologije i igraju ključnu ulogu u mnogim uređajima i industrijskim procesima. Bez elektromagneta, mnoge od naših svakodnevnih tehnoloških dostignuća ne bi bila moguća.

Osnovne vrste elektromagneta

Elektromagneti su električni uređaji koji generiraju magnetsko polje kada im protječe električna struja. Ovisno o njihovoj konstrukciji i namjeni, postoje različite vrste elektromagneta. U nastavku su navedene neke od osnovnih vrsta elektromagneta.

Solenoidni elektromagneti

Solenoidni elektromagneti su najčešća vrsta elektromagneta. Oni se sastoje od navojnice žice koja je namotana oko feromagnetskog jezgra. Kada protječe struja kroz žicu, generira se magnetsko polje koje privlači objekte od feromagnetskog materijala prema sebi. Solenoidni elektromagneti imaju široku primjenu u raznim uređajima i sustavima kao što su elektromagnetski prekidači, elektromagnetski ventil, električni zvonci itd.

Toroidalni elektromagneti

Toroidalni elektromagneti imaju oblik torusa i sastoje se od navojnice žice namotane oko torusnog jezgra. Kada struja prolazi kroz žicu, generira se magnetsko polje unutar praznine torusa. Taj dizajn omogućava koncentriranje magnetskog polja na manjem području. Toroidalni elektromagneti se često koriste u transformatorima, indukcijskim pećima i drugim uređajima koji zahtijevaju snažno magnetsko polje u uskom prostoru.

Elektromagneti za dizanje

Elektromagneti za dizanje su posebna vrsta elektromagneta koja se koristi za podizanje i držanje tereta. Oni su često konstruirani kao solenoidni elektromagneti s jakim magnetskim poljem. Kada se struja isključi, magnetsko polje se neutralizira i teret pada. Elektromagneti za dizanje se koriste u industrijskim postrojenjima, skladištima i građevinskoj industriji za pomicanje teških objekata.

Elektromagneti su ključni elementi u brojnim uređajima i tehnologijama. Njihove različite vrste omogućuju razne namjene i pružaju mogućnosti za inovaciju i razvoj.

Primjena elektromagneta u elektronici

Elektromagneti imaju široku primjenu u području elektronike. Njihove karakteristike i svojstva koriste se za različite svrhe u elektroničkim uređajima.

1. Elektromagneti u relejima

Releji su električni prekidači koji se koriste za kontrolu struje u električnim krugovima. Elektromagneti su ključni elementi u releju. Kada prolazi struja kroz namotaj elektromagneta, on privlači ili odbija kontakt kako bi otvorio ili zatvorio električni krug. Releji se često koriste u industrijskim sustavima za nadzor temperature, osvjetljenja i drugih funkcija.

2. Elektromagneti u zvučnicima

Zvučnici su uređaji koji pretvaraju električni signal u zvuk. Unutar zvučnika nalazi se elektromagnetska zavojnica koja se povezuje s membranom. Kada prolazi električna struja kroz zavojnicu, ona proizvodi magnetsko polje koje djeluje na permanentne magnete u zvučniku. Ovo magnetsko polje mijenja položaj membrane, stvarajući zvučne valove.

3. Elektromagneti u elektromotorima

Elektromotori su uređaji koji pretvaraju električnu energiju u mehaničku energiju. Unutar elektromotora nalazi se rotirajući dio, nazvan rotor, koji sadrži elektromagnete. Kada prolazi struja kroz elektromagnete, ona stvara magnetsko polje koje uzrokuje rotaciju rotora. Elektromotori se koriste u mnogim uređajima, uključujući automobile, strojeve i kućanske aparate.

4. Elektromagneti u transformatorima

Transformatori su uređaji koji se koriste za promjenu napona električne struje. Elektromagneti u transformatoru stvaraju magnetsko polje koje prenosi energiju na drugi vodič u blizini. Ovaj proces omogućuje povećanje ili smanjenje napona električne struje. Transformatori su ključni dijelovi energetskih mreža i koriste se za prijenos energije na velike udaljenosti.

• Elektromagneti se također koriste u:
• Elektromagnetnim bravama i braveima
• Magnetskim senzorima
• Magnetskim separatorima
• Magnetskim rezonancama u medicini
• i mnogim drugim elektroničkim uređajima.

Elektromagneti u industriji

Elektromagneti su široko korišteni u industrijskim sektorima zbog svoje sposobnosti privlačenja i odbijanja metala na daljinu. Oni se koriste za različite svrhe, od podizanja i premještanja teških predmeta do sortiranja i zadržavanja materijala na proizvodnoj liniji.

Vrste elektromagneta

Postoje različite vrste elektromagneta koje se koriste u industriji. Jedna od najčešćih vrsta je elektromagnet za podizanje, koji se koristi za podizanje teških predmeta kao što su limovi, cijevi i odljevci. Ovi elektromagneti imaju snagu da podignu i drže velike terete, čime olakšavaju rad i povećavaju produktivnost u proizvodnji.

Druga vrsta elektromagneta koja se često koristi u industriji je elektromagnet za sortiranje. Ovi elektromagneti koriste se za razdvajanje metala od ostalih materijala ili za sortiranje metala prema veličini ili vrsti. Na primjer, u reciklažnim postrojenjima elektromagneti se koriste za uklanjanje metala iz mješavine otpada kako bi se mogli dalje reciklirati.

Svrhe elektromagneta u industriji

Elektromagneti imaju mnoge važne svrhe u industriji. Jedna od glavnih svrha je automatizacija procesa. Upotrebom elektromagneta, mogu se automatizirati različiti radni procesi, što rezultira povećanom produktivnošću i smanjenjem ljudskog rada. Na primjer, elektromagneti se mogu koristiti za automatsko podizanje i premještanje materijala na proizvodnoj liniji, što ubrzava proizvodnju i smanjuje rizik od ozljeda radnika.

Također, elektromagneti se koriste za zadržavanje materijala na određenim mjestima tijekom proizvodnog procesa. To je korisno, na primjer, kada je potrebno držati predmete na određenoj poziciji tijekom zavarivanja ili pravilnog pozicioniranja. Ovi elektromagneti imaju snažno magnetsko polje koje zadržava predmete na mjestu dok se obavlja potreban rad.

Ukratko, elektromagneti su neophodno sredstvo u industriji zbog svoje sposobnosti privlačenja i odbijanja metala na daljinu. Oni se koriste za podizanje, premještanje, sortiranje i zadržavanje metala tijekom proizvodnih procesa, čime poboljšavaju produktivnost, automatizaciju i sigurnost radnog okruženja.

Medicinska primjena elektromagneta

Elektromagneti imaju široku primjenu u medicini zbog svojih djelovanja na tijelo i tkiva. Ovdje su neke primjene elektromagneta u medicini:

1. Magnetna rezonancija (MRI)

Magnetna rezonancija je postupak dijagnosticiranja u kojem se koristi snažno magnetsko polje i radio-valovi za stvaranje detaljnih slika unutrašnjih struktura tijela. Magnetno polje u MRI uređaju stvara elektromagneti koji generiraju snažno polje. Magnetna rezonancija se koristi za otkrivanje i dijagnosticiranje različitih bolesti i poremećaja, uključujući tumore, ozljede i upale.

2. Magnetna stimulacija mozga

Magnetna stimulacija mozga (TMS) je postupak u kojem se koristi magnetsko polje za stimulaciju određenih područja mozga. TMS se koristi u terapijske svrhe za liječenje bolesti poput depresije, migrene i Parkinsonove bolesti. Elektromagneti se koriste za stvaranje snažnog magnetskog polja koje aktivira određene dijelove mozga i poboljšava simptome.

Uz navedene primjere, elektromagneti se koriste i u drugim medicinskim postupcima kao što su magnetska terapija, elektrokardiografija (EKG), magnetna navigacija za kirurške zahvate i još mnogo toga. Primjena elektromagneta u medicini ima veliki potencijal za poboljšanje dijagnostike, liječenja i oporavka pacijenata.

Elektromagneti u svakodnevnom životu

Elektromagneti su prisutni u mnogim aspektima našeg svakodnevnog života. Oni su ključni za funkcioniranje brojnih uređaja i tehnologija koje koristimo svakodnevno. Evo nekoliko primjera kako se elektromagneti koriste u našem svakodnevnom životu:

Električni motori

Električni motori su temeljeni na načelu elektromagnetske indukcije. Koriste se u mnogim uređajima poput električnih vozila, kućanskih aparata, liftova i industrijskih strojeva. Električni motori pretvaraju električnu energiju u mehaničku energiju koristeći elektromagnetska polja.

Razne elektroničke naprave

Mobilni telefoni, televizori, računala i razni drugi elektronički uređaji koriste elektromagnete za prijenos i obradu signala. Antene, zvučnici i mikrofoni također koriste elektromagnete za prijenos ili primanje signala. Elektromagneti su ključni za funkcionalnost ovih uređaja.

Još primjera elektromagneta u svakodnevnom životu:

• Magneti na hladnjacima i magneti za zatvaranje vrata
• Magneti u automobilu koji drže vrata, poklopce i brave
• Električne brave i kreditne kartice s magnetnom trakom
• Elektromagneti u medicinskim uređajima poput magnetske rezonance (MRI)
• Električni transformatori i napajanja

Ovi primjeri samo su neki od mnogih načina na koje elektromagneti imaju važnu ulogu u svakodnevnom životu. Bez elektromagneta, mnogi uređaji i tehnologije koje koristimo danas ne bi bili mogući.

"Upit-odgovor:"