Miten Sähkömagneetit Work

Tämä sähkömagneetti asennettulastauslaiturilla nosturi nostaa raskaan kaluston . chiquizafra / iStock / Getty Images

Sähkömagneetit käyttää sähkövirta aiheuttaa magneettikentän, tyypillisesti teräs- tai rauta-ydin.Toisin kuin kestomagneetit, jotka ovat aina magnetoidaan, sähkömagneetteja voidaan kytkeä päälle ja pois päältä, sekä polariteetti magneetin voidaan vaihtaa kääntämällä virran virtauksen.


Niitä voidaan käyttää yhdessä kestomagneetit, kuten sähkömoottorit, jossa sähkömagneetti on spinning ankkurin ja kestomagneettien ympäröivät sitä.Solenoidit ovat lineaarisia sähkömoottorit, jossa vuorovaikutus magneettien ja sähkömagneetit heittää akselin.

magneettikenttä ympäröi varattuun lankaan

  • ansio Hans Christian Oersted tutustumiseen sähkömagneettisen vaikutuksen vuonna 1820. Hän huomasi, että varattuun lankaan vaikutti suunnan kompassin neula.Hän oletettu pyörivä voima ympärille lanka.Itse asiassa lanka muodostaa magneettikentän, joka on kohtisuorassa langan.

    periaatetta kutsutaan "oikean käden säännön" kuvaa virtaus alan ympärille lanka.Kuvittele ahne ladattu la

    nka oikealla kädellä, peukalolla laajennettu.Sinun kiertynyt sormet osoittavat suuntaan magneettikentän virtausta kohtisuoraan lanka, ja peukalon pistettä suuntaan nykyisen virtausta.

monistetaan vaikutus rautaa tai terästä Core

  • kehruu elektronien rautaa tai terästä atomit voivat tuottaa magneettisen voiman, mutta yleensä he satunnaisesti suuntautuneita sisällä aloilla yksittäisten kiteitä.Georgia State University HyperPhysics sivuilla kerrotaan, miten, kun peritään viirasilmukoiden ytimen ympärille kuin sauva, magneettikenttä kohtisuorassa langan tekee elektronit mukauttamaan kiertoradat, yhdistää yhdeksi magneettikentän ydin.Tämä suuresti vahvistaa alkuperäisen kentän ympärille lanka.Jos nykyinen kääntyy, napaisuus ydin kääntää.Jos nykyinen poistetaan, ytimen palaa satunnaisesti suuntautuneita ja menettää magnetismi.

Sähkömagneetti Core Presents Rajoitukset

  • Vaikka ydin on linjassa elektronit vallan lisäämiseksi magneettikentän ympärille, ydin voi antaa vain tietyn määrän vauhtia ennen kuin kaikki sen elektronit ovat linjassa ja ei ole enäävahvistus vaikutus voidaan saavuttaa vaikka enemmän virtaa käytetään.Tätä vaikutusta kutsutaan kylläisyyttä.

    "Electrical teräs" on metalliseos raudan ja piin pieni määrä hiiltä, ​​jonka American National Standards Institute kuvailee "grain-suuntautuneita" ja käytetty sähkö sovelluksiin kuten muuntajat, jotka ovat muotoa sähkömagneetin.

Ampere-kääntyy Kerrotaan luoda Magnetic Mahdolliset

  • silmukan ladattu lanka tai ilman rautasydämen luo magneettikentän, nimeltään vuon.Enemmän silmukoita lanka, magnetizing vaikutus kasvaa, koska kunkin silmukan kentän lisää muille, yhdistyvät yhdeksi suureksi kenttään.Magnetomotorinen voima, tai magneettinen potentiaali (kirjoitetaan rahamarkkinarahastojen tai joskus F), tämän kentän muistuttaa jännite potentiaalia sähkövirta.Mittayksikkö on ampeeri-kierrosta, notated kuten NI, jossa N on kierrosten lukumäärä kerrottuna I, joka on virta ampeereina.5 ampeerin virta 100 silmukoita langan luo mmf 500 NI, ja niin tulee 10 ampeerin virran 50 silmukoita lanka.

    ohuempi langan halkaisija mahdollistaa enemmän silmukoita tietyn määrän materiaalia, tilaa ja painoa.Ohuempi lanka on myös suurempi vastus, joten siellä on kompromissi, koska ohuempi lanka ei tehdä niin paljon virtaa kuin paksumpi lanka, milloin tahansa jännitteellä.Ohmin laki antaa syy tähän, koska nykyinen on sama jännite jaettuna vastuksen (I = V / R).Suurempi vastus ohuempi lanka vaatii enemmän jännitettä tuottamaan koska nykyinen.

Enhanced Performance of suprajohtavat magneetit

  • Chilling sähkömagneetin kanssa nestemäisen heliumin noin 2 Kelvin, lähellä absoluuttista nollapistettä, aiheuttaa supercondutcing valtion kela.HyperPhysics kuvataan erilaisia ​​lanka malleja sisällyttämään suprajohtavat seoksia kuten niobium-tina ja niobium-titaani kuin kuidut upotettu kuparilankaa matriisi.National Institute for Standards kuvataan joitakin ominaisuuksia suprajohtavat magneetit.Kun virta on jännitteinen ne, nykyinen voidaan poistaa ja kelat on virta kytkettynä, niin kauan kuin magneetti pysyy jäähdytetty.Operaattorit voivat ottaa tämän vaikutuksen ja pois kuumentamalla pieni osa lanka, jotta se pois suprajohtavan tilan.Ilmiö nimeltä "sammutusta" voi tapahtua, jos jotain aiheuttaa kelat palata resistiivinen tilaan, aiheuttaen hätkähdyttävä puhkeamisen heliumin pakokaasujen nestemäistä heliumia kylpyamme.

Resurssit

  • Kenyon College Instrumentit Natural Philosophy: sähkömagneetti
203
0
1
Tiede