Elektromagneter vs. fastmagneter | Kjarnskilnir útskýrðar

Elektromagnétar vs. öruggir magnétar: Skilgreining á aðalskýrslunum

Elektromagnétar og öruggir magnétar eru tvær aðalgerðir efna sem sýna magnétt eiginleika. Þó báðir mynda magnétt falt, er munurinn í því hvernig þetta falt er framleitt almennt.

Elektromagnétur myndar magnétt falt aðeins þegar rafströkur fer gegnum hann. Á móti því myndar öruggur magnétur sjálfgefið sitt eigið varanlegt magnétt falt eftir að hann hefur verið magnífærður, án þess að þurfa neina ytri orkugjafa.

Hvað er magnétur?

Magnétur er efni eða hlutur sem myndar magnétt falt—vektorsetur sem virkar á önnur magnétt efni og færast rafhlaup. Þetta falt er til bæði inní magnétinum og í umgengnum honum. Styrkur magnétsfallsins er táknaður með þéttleika magnétt línalegra: ju nærum línurnar eru, því sterkara er fallsins.

Magnétar hafa tvö pólar—norrænan og suður. Líkir pólarnir dreifa hvora annan, en andstæðir pólarnir draga saman. Þessi grunnvirkni stýrir magnétt samskiptum.

Hér fyrir neðan skoðum við aðalskilná á milli elektromagnéta og örugga magnéta nánar.

Skilgreining á elektromagneti

Elektromagnétur er gerð magnéta þar sem magnétt falt er framleitt af rafströku. Hann er venjulega búinn til með því að vinda snöru af leitandi snöru (oft kupfer) um mjúka ferromagnétt kjarn, eins og járn.

Þegar rafströkur fer gegnum snaran, myndast magnétt falt um snaran. Kjarninn aukar þetta falt, verður stuttímamagnífærður. Styrkur og stefna magnétsfallsins byggja á magni og stefnu straksins.

Vegna þess að magnétt falt er aðeins til á meðan straum fer, teljast elektromagnétar vera dýrtímamagnétar. Eftir að straumurinn er slökkt, falla magnétt faltið saman, og kjarninn mist ekki allt af sínu magnétti.

Þessi stýringarmöguleiki gera elektromagnéta mjög fleksibla. Þeir eru oft nefndir stýrborðsmagnétar vegna þess að styrk þeirra getur verið breytt með því að breyta straumi, og stefna þeirra getur verið snuíð með því að breyta stefnu straumsins.

Magnétt falt í elektromagnétum kemur frá samskiptum strauma í nágrenndar snörum snaranar. Stefna fallsins fylgir hægri handarreglunni, og krafturinn milli leiðanda er vegna samskipta við sérstaka magnétt falls þeirra.

Almenn notkun: Raforkuhjól, spenningar, MRI tæki, hlaupspjald og verkstæðislyftarkerfi.

Skilgreining á öruggum magnéti

Öruggur magnétur er búinn til úr harðu ferromagnétt efni sem heldur á sínum magnétti eftir að hann hefur verið magnífærður við framleiðslu. Á móti elektromagnéta, þurfa öruggir magnétar ekki ytri orkugjafa til að halda upp á sitt magnétt falt.

Almenn gerð örugga magnéta inniheldur:

• Alnico (Aluminium-Nikkel-Kobolt)

• Neodymium (NdFeB – Neodymium-Járn-Bor)

• Ferrite (Keramik)

• Samarium Cobalt (SmCo)

Þessi efni eru valin vegna háa óþola og endursmiðs, sem leyfir þeim að motstaða demagnetization og halda áfram sterka magnétt falt yfir löng tíma.

Hvernig mynda öruggir magnétar sitt eigið magnétt falt?

Allar ferromagnétt efni innihalda litlu svæði sem kallað er magnétt fjöldungar, þar sem magnétt öryggi atómanna eru samréttuð. Í ómagnífærðu skilyrði, vísa þessi fjöldungar í slembilegar stefnur, sem brota hver öðrum, sem leiðir til engins netmagnétt falt.

Til að búa til öruggan magnét:

• Efnin er set í mikilvægt ytri magnétt falt.

• Samtímis er hann hitted upp í háa hitastig (undir Curie punktinn), sem leyfir fjöldungunum að færa sig frekari.

• Eftir að efnið hættir að hitta í viðfangsefni ytri falls, samréttast fjöldungarnir við beðin falls og verða "læst" á staðnum.

• Eftir að efnið hættir að hitta, heldur efnið á þessari samréttun, ná Magnétfullkomni og verður öruggur magnétur.

Þessi ferli tryggir að magnétt falls fjöldungana styrki hvert öðrum í stað þess að brota hvert öðrum, sem leiðir til sterk, varanlegt netmagnétt falt.

Demagnetization

Öruggir magnétar geta mist sitt magnétti ef settir undir:

• Há hitastig (sérstaklega ofar Curie hitastig),

• Sterk andstæð magnétt falt,

• Fysisk slær eða vibreringar (í sumum efnum).

Þessi skilyrði geta brotið samréttuðu fjöldungana, sem leiðir til að þeir fara aftur í slembilega stefnur og lækkar eða eyðir netmagnétt fallsins.

Almenn notkun: Raforkuhjól, framleiðendur, mælir, magnétt tengingar, kjalar magnétar og húflar.

Aför

Elektromagnétar og öruggir magnétar hafa sérstakt kostgjafi sem byggja á þeirra virkningsreglum. Elektromagnétar bera stýringarmöguleika, hár styrkur eftir beiðni, og andhverfanlegt, sem gera þá fullkomlega fyrir dynaforrit. Öruggir magnétar bera fast, óviðbótarlaust magnétt falt, sem passar vel fyrir smá og orkuráðgjarna hönnuð.

Valið á milli þeirra fer eftir sérstökum kröfum forritsins, hermun raforku, þarf fyrir stýring, virkjunarumhverfi, stærðar takmarkanir og kostnaður. Að skilja muninn hjálpar verkfræðingum og hönnuðum að velja mest viðeigandi magnétt lausn fyrir þeirra þarfir.