Sisu
- Elektromagneti ajalugu
- Kuidas elektromagnetid töötavad?
- Elektromagneti eelised
- Elektromagneti kasutamine
Elektromagnet on magnet, mille magnetväli tekib elektri voolamisel. Seda tüüpi magnet erineb tavalisest külmkapimagnetist, mida kasutatakse asjade kaunistamiseks ja riputamiseks. Külmkapimagnet on püsimagnetitüüp. Püsimagnetid on valmistatud magnetilisest materjalist, mis kiirgab pidevalt magnetvälja. Elektromagnetid on ehitatud ja tekitavad magnetvälja ainult vajadusel. Nende võimsus ja mitmekülgsus muudavad need sobivaks mitmesuguseks kasutamiseks.
Elektromagneti ajalugu
Taani teadlane nimega Hans Oersted avastas elektromagnetilisuse esmakordselt 1819. aastal. Avastus juhtus, kui Oersted märkas nõela liikuval magnetilisel kompassil, kui see asus sirget elektrit kandva juhtme läheduses. Enne tema avastamist arvati, et elekter ja magnetism on täiesti eraldi nähtused. Inglise füüsik nimega William Sturgeon kasutas seda teavet 1825. aastal esimese kasutatava elektromagneti tootmiseks. Tema seitsme untsi magnet suutis toetada üheksa naela kaaluvat rauda. Järgmine varajane pioneer oli ameerika teadlane Joseph Henry, kes täiustas Sturgeonsi disaini ja lõi 21-naelise magneti, mis oli võimeline kandma 750-naelset raskust.
Kuidas elektromagnetid töötavad?
Elektromagneti tekitamiseks keeratakse juhtiv traat südamiku ümber, mis on valmistatud materjalidest nagu raud, nikkel või koobalt. Neid materjale kasutatakse, kuna neid on lihtne magnetiseerida. Voolav elekter tekitab magnetvälja, mis ümbritseb elektrivoolu kandvat traati. Kuni elekter voolab, ümbritseb magnetväli mähitud juhtmest. Magnetvälja tugevust võivad mõjutada mitmed tegurid. Magnetiline südamik koondab mähitud juhtme välja, muutes elektromagneti võimsamaks.Nõuetekohase südamikumaterjali kasutamine, südamiku ümber keritud traadisilmuste suurendamine ja juhtmete kaudu liikuva elektrivoolu suurendamine on kõik võimalused elektromagnetilise välja tugevdamiseks.
Elektromagneti eelised
Elektromagnetide mitmekülgsus on nende eelis püsimagnetite ees. Elektromagnetide mitmekülgsust soodustavate tegurite hulka kuuluvad reguleeritav tugevus, suurem kontroll magnetvälja üle ja vastupidavus. Elektromagnetide eeliseks on see, et need võivad tekitada palju võimsamaid magnetvälju kui püsimagnetid. Üksiku elektromagneti võimsust saab reguleerida lihtsalt selle vooluhulka muutes, samas kui püsimagneti tugevus on seotud selle materiaalse meigiga. Reguleeritava tugevusega magnetvälja saab ka välja lülitada, erinevalt püsimagnetist, mis alati magnetvälja tekitab. Ja lõpuks, püsimagnetite tugevus kulub aja jooksul loomulikult. Seda protsessi kiirendab kokkupuude ekstreemsete temperatuuride või niiskete tingimustega, mis põhjustavad korrosiooni.
Elektromagneti kasutamine
Elektromagnetidel on lai kasutusala. Paljud kaasaegse maailma seadmed vajavad elektromagneteid. Näited hõlmavad selliseid kommunikatsiooniseadmeid nagu mobiiltelefonid, mis sõltuvad telefoni signaali ja telefoni sees oleva elektromagneti tekitatavast magnetimpulsist. Teine näide on magnetresonantstomograaf. MRI-aparaadid kasutavad elektromagneti, et tekitada kehasse tungivaid magnetlaineid, et saada pehmest kudedest pilt.