Электр магниттер мен тұрақты магниттер: Негізгі айырмашылықтарды түсіну
Электр магниттер мен тұрақты магниттер - бұл магниттік қасиеттерге ие болатын екі негізгі материал түрі. Екеуі де магниттік айналып сырға әсер етеді, бірақ олардың қалыптасу жолдарыда қатынасыз айырмашылық бар.
Электр магнит электр ағысы арқылы генерацияланған кезде генерацияланатын магниттік айналып сыр қалыптасады. Сол сияқты, тұрақты магнит магнитталғаннан кейін, қосымша энергия ресурсының қажеті жоқ етіп, өздігінен өзінің мүшелік магниттік айналып сырды қалыптасады.
Магнит деген не?
Магнит - бұл магниттік айналып сыр (басқа магниттік материалдарға және жылдамдықтағы электр зарядтарына әсер етуші векторлық айналып сыр) қалыптасқан материал немесе зат. Бұл айналып сыр магнит ішінде және оның айналыс қолайлы орнында да бар. Магниттік айналып сырдың күштілігі магниттік айналып сыр сызықтарының тығыздығымен көрсетіледі: сызықтар қаншалықты жақын, соншалықты айналып сыр қатты.
Магниттерде екі полюс - солтүстік және түстік бар. Схож полярлықтар бір-бірін басып шығарады, ал карама-каршы полярлықтар бір-бірін тартады. Бұл негізгі поведение магниттік әрекеттерді бақылайды.
Төменде, электр магниттер мен тұрақты магниттердің негізгі айырмашылықтарын тереңірек зерттейміз.
Электр магниттің анықтамасы
Электр магнит - бұл электр ағысы арқылы магниттік айналып сыр қалыптасқан магнит түрі. Ол көбінесе кондуктив жіп (коңырау сияқты) спираль айналып сырмен мыңызды ферромагниттік ядро (желек сияқты) айналып сырмен жасалған.
Электр ағысы спиралдан өткенде, жіп айналып сырда магниттік айналып сыр қалыптасады. Ядро бұл айналып сырды жақсартады, кез келгенше магнитталады. Магниттік айналып сырдың күштілігі мен полярлықты электр ағысының өлшемі мен бағытына байланысты болады.
Айналып сыр тек ағыс арқылы өткен кезде ғана бар болғандықтан, электр магниттер кез келгенше магниттер деп есептеледі. Ағыс өткен соң, магниттік айналып сыр толығымен жоғалады, ядро өзінің магниттілігінің көп бөлігін жоғалтады.
Бұл басқару мүмкіндігі электр магниттерді өте көп көрсеткішті етеді. Олар көбінесе басқарылатын магниттер деп аталады, себебі олардың күшін электр ағысының өзгеруі арқылы, ал олардың полярлығын электр ағысының бағытын өзгерту арқылы өзгертуге болады.
Электр магниттегі магниттік айналып сыр спиралдың жақындағы айналуындағы ағыстардың әрекетінен пайда болады. Нәтижелік айналып сырдың бағыты оң жұлдыздық ережесіне сәйкес болады, ал проводшылардың арасындағы күш - олардың жеке магниттік айналып сырларының әрекетінен пайда болады.
Кеңінен қолданылу: Электр моторлар, реле, MRI машиналар, колонкалар және индустриялық алу системалары.
Тұрақты магниттің анықтамасы
Тұрақты магнит - бұл жасау уақытында магнитталған тұрақты қалыптастыруға қабілетті күшті ферромагниттік материалдан жасалған. Электр магниттерден айырмашылықтай, тұрақты магниттер магниттік айналып сырларын сақтау үшін қосымша энергия ресурсы қажет емес.
Тұрақты магниттердің кеңінен қолданылатын түрлері:
Алнико (Алюминий-Никель-Кобальт)
Неодимий (NdFeB – Неодимий-Желек-Бор)
Феррит (Керамик)
Самарий Кобальт (SmCo)
Бұл материалдар өте жоғары коэрцитивтік және реманенттік қасиеттеріне байланысты, демагнетизацияға қарсы қабілетті және ұзақ мерзімде қатты магниттік айналып сырларды сақтауға болады.
Тұрақты магниттер өздерінің магниттік айналып сырларын қалай қалыптасады?
Барлық ферромагниттік материалдарда атомдардың магниттік моменттері бір бағытта қойылған жұлдыздық аймақтар бар. Магнитталған жағдайда, бұл аймақтар таңбаланған бағытта бір-бірін басып, нәтижеде магниттік айналып сыр пайда болады.
Тұрақты магнит қалыптасу үшін:
Материал өте қатты сыртқы магниттік айналып сырға қатысты.
Одан айры қышқыл температуралық режимде (Күри температурасынан төмен) қойылады, бұл аймақтарды тәуелсіз қозғалуға мүмкіндік береді.
Материал қойылған айналып сырда суықтағанда, аймақтар қойылған айналып сырмен бірге қаттылауына және "құлып" қалауына болады.
Суықтағаннан кейін, материал өзінің қаттылауын сақтап, тұрақты магнит етіп айналады.
Бұл процесс аймақтардың магниттік айналып сырлары бір-бірін күшейтуіне, олардың бір-бірін басуына қатысты, нәтижеде қатты, мүшелік магниттік айналып сыр пайда болады.
Демагнетизация
Тұрақты магниттердің магниттілігі өте жоғары температуралар (Күри температурасынан жоғары), қатты каршы магниттік айналып сырлар, физикалық соқыту немесе тербелістер (бірнеше материалдарда) үшін жоғалуы мүмкін.
Өте жоғары температура (Күри температурасынан жоғары),
Қатты каршы магниттік айналып сырлар,
Физикалық соқыту немесе тербелістер (бірнеше материалдарда).
Бұл шарттар қаттылау қатысты аймақтарды бұзып, оларды таңбаланған бағытқа қайтаратын, нәтижеде магниттік айналып сырды азайту немесе жоғалтуға әкеледі.
Кеңінен қолданылу: Электр моторлар, генераторлар, сенсорлар, магниттік байланыстар, рефрижератор магниттер, және наушники.
Жалпы сипаттама
Электр магниттер мен тұрақты магниттер өзінің қызмет ету принциптеріне байланысты әртүрлі артықшылықтары бар. Электр магниттер басқару мүмкіндігі, сұранысқа қатысты қатты күш, және қайта қайту мүмкіндігін береді, сондықтан олар динамикалық қолданыстар үшін ыңғайлы. Тұрақты магниттер ұзақ мерзімде қызмет ету, қол жетімділікті және энергия қолданысын азайту үшін ыңғайлы компактты дизайндер үшін тұрақты, қызмет ету ресурсын қажет етпейтін магниттік айналып сыр береді.
Екеуінің арасында таңдау конкретті қолданыс талаптарына, қызмет ету ресурсының қол жетімділігіне, басқару қажеттілігіне, қызмет ету аймағына, өлшемдерге және құнына байланысты болады. Олардың айырмашылықтарын түсіну инженерлер мен дизайнерлерге өзінің қажеттілеріне ыңғайлы магниттік шешімді таңдауға мүмкіндік береді.
