Elektromagnet - co je to? Síla elektromagnetu

V tomto článku uvažujeme pojem "elektromagnet". Tento přístroj budeme obecně popsat. Zjistíme také příčinu magnetického pole, přezkoumáme historická data a definujeme klasifikaci hlavního objektu, který je zde zvažován.

Úvod

Elektromagnet je zařízení / zařízení schopné vytvořit magnetické pole díky průchodu elektrického proudu přes něj. Nejčastěji se elektromagnety skládají z feromagnetického jádra a několika vrstev vinutí. Jsou určeny především pro vytváření mechanických sil; K nim je upevněna kotva - pohyblivý prvek magnetického obvodu, který tuto sílu vysílá.

Magnetické pole vzniká v případě, kdy se celá sada elektronů kovového předmětu začne otáčet ve stejném směru. U umělých magnetů je tento pohyb způsoben elektromagnetickým polem. Pro trvalé elektromagnety je tento jev považován za přirozený.

Snížená ztráta VxT

Vinutí elektromagnetu je vyrobeno z měděných nebo hliníkových izolovaných drátů. Existují supravodivé elektromagnety. Magnetický drát je vyroben z měkkého magnetického materiálu, nejčastěji ocel (konstrukční, litý a elektrický), železo a slitiny železa s kobaltem nebo niklem. Snížení ztráty vířivého proudu (VxT) se provádí vytvořením magnetického obvodu z různých listů.

Obecné charakteristiky

Elektromagnet je jednoduchá cívka drátu, která je připojena ke zdroji, který vysílá stejnosměrný proud

S napojením na zdroj stejnosměrného proudu (stejně jako napětí) začne cívka a vodič přijímat energetické zdroje a vytvoří magnetické pole, které je podobné pole, které se tvoří v permanentních páskových magnetech. Hustota, kterou má magnetický tok, je vždy úměrná množství elektrického proudu, který protéká tloušťkou cívky. Polarita elektromagnetu je určena směrem proudu. Mechanismus tvorby zahrnuje (nejjednodušší volbu) vinující drát kolem jádra vyrobeného z kovu, přes který je pak přenášena elektrická energie z určitého zdroje. Pokud je vnitřní dutina cívky naplněna vzduchem, pak se nazývá solenoid.

Elektromagnet - zařízení, pomocí kterého můžete vytvořit elektromagnetické pole. Hlavní charakteristikou je schopnost řídit sílu daného pole, jeho polaritu a tvar. Síla magnetického pole je řízena množstvím použitého elektrického proudu, který protéká cívkou. Polaritu lze nastavit určením směru pohybu proudícího proudu. Tvar magnetického pole závisí na tvaru kovového jádra, který slouží jako "jádro" pro navíjení drátu. Nezapomeňte, že póly elektromagnetu jsou určeny stejným způsobem jako u solenoidů, podle fyzického pravidla pravé ruky. P.P.P. také nazývaný gimlet pravidlo, což je mnemotechnický prostředek, kterým určuje směr vektorových produktů a správnou základnu.

Je možné zvýšit sílu elektromagnetu, nebo spíše jeho polí, pomocí:

• použití měkkých železných jader;
• použití velkého počtu otočení;
• aplikace elektrického proudu ve velkých rozměrech.

Historická data

První, kdo vytvořil elektromagnet, byl W. Sturgeon. Jeho zařízení bylo zakřivené tyče, vyrobené z měkkého typu železa, kolem něhož byl navinut hustý měděný drát. Pro izolaci tyče od vinutí byla povlečena lakem. Vzhledem k napájení proudem byla prutka vybavena vlastnostmi charakteristickými pro silné magnety; přerušení nabíjení vedlo ke ztrátě všech vlastností. Tato vlastnost způsobila jejich rozšířené použití ve strojírenství. Na stránkách Brockhausu a Efron Encyclopedic Dictionary je zmínka o tom, že elektromagnety byly používány v 19. a 20. století; M.E. Mendelssohn si všiml, že elektromagnety jsou dobrým nástrojem pro odstranění cizích předmětů z oční dutiny.

Základní klasifikace

Existují tři hlavní způsoby klasifikace elektromagnetů. Jsou způsobeny proudem v elektromagnetech a způsob jeho vytváření:

• Neutrální e / m DC - zařízení, ve kterém je magnetický tok vytvořen takovým způsobem, že síla přitahování závisí pouze na rozměru a rychlosti přívodu stejnosměrného proudu a jeho směr ve vinutí neovlivní nic.
• Polarizovaný e / m DC - zařízení, uvnitř které je umístěn 2 nezávislý magnetický tok: polarizace a práce. Druhá je vytvořena pomocí pracovního vinutí. Polarizační toky jsou způsobeny jejich tvorbou na konstantních magnetických polích, méně často na přídavné elektromagnety. Tyto toky jsou nezbytné pro vytvoření přitahujících sil v magnetu. Aktivita takového zařízení je určena směrem a / nebo množstvím elektrického proudu ve vinutí, který provádí práci.
• E / m AC - zařízení, jejichž vinutí přivádí zdroj střídavý proud. Tok magnetické povahy se může periodicky měnit ve směru a rozměru (velikost). Potenciál jednosměrné síly odpovědné za přitahování se může měnit pouze v rozsahu, což vede k pulsaci této síly v rozmezí od nuly do maximálních mezních hodnot s frekvencí dvakrát větší než je frekvence přívodního proudu. Nejčastěji se používá v domácích spotřebičích.

Jiné typy klasifikace

Existují i ​​další způsoby klasifikace elektromagnetů. Například mohou být rozlišeny podle pole elektromagnetu a jeho stavu: variabilní a / nebo konstantní. Existují také klasifikace založené na metodách, kterými je navíjení zapnuto (sekvenční a paralelní spojení), na výkon a jeho charakteristikách (schopnost pracovat po dlouhou dobu, přerušované a krátkodobé) a různé rychlosti úlohy (pomalé a rychlé).

Provozní metody

Nejširší a nejdůležitější oblastí použití elektromagnetů je sféra návrhu a provozu elektrických strojů a zařízení, která jsou součástí automatizovaného systému v průmyslu. Další důležitou oblastí je zařízení pro regulaci a ochranu elektrických předmětů / zařízení. Také se používají elektromagnety při výrobě různých mechanismů, v rámci pohonu, kterým se provádí nezbytný translační pohyb (otáčení) pracovního těla určitého stroje nebo vytváření přídržných sil. Příklad těchto funkcí může sloužit jako elektromagnet jako součást zdvihacího mechanismu / stroje. Existují elektromagnety spojky, které jsou nezbytné k nastartování brzdění nebo vytváření spojky (v automobilech), elektromagnetů používaných ve startérech, zařízení stykače a spínačů a také se používají k vytváření elektrické měřicí přístroje a tak dále

Elektromagnety jsou zařízení, která jsou slibná při navrhování trakčních pohonů ve vysokorychlostních vozidlech, kde s jejich pomocí vytvářejí magnetický polštář. V současnosti lék nemůže dělat bez použití elektromagnetů. Při provádění chemických, biologických a fyzikálních experimentů se často používají. Vzhledem k šíři provozu a konstrukce, stejně jako rozsahu a ceně energie, jsou elektromagnety k dispozici jak v každodenním životě, tak iv jiných oblastech lidské činnosti. Hmotnost elektromagnetů se může pohybovat od několika gramů do stovek tun a spotřebovaná elektrická energie se spotřebovává - od zlomku wattů až po desítky MW.