Jaké objekty mohou být přeměněny na elektromagnety, když je prochází elektrický proud?

Když proud prochází určitými objekty, mohou se stát elektromagnety. Elektromagnety fungují tím, že generují magnetické pole, když elektrický proud prochází vodičem. Zde jsou některé běžné objekty, které mohou být elektromagnety:

1. Cívka s železným jádrem

Železné jádro: Železo je běžný feromagnetický materiál. Když proud prochází cívkou ovinutou kolem železného jádra, toto jádro se z magnetizuje a vytváří silný elektromagnet.

Cívka: Obvykle vyrobená z měděného drátu nebo jiného vodivého materiálu, cívka je ovinuta kolem železného jádra nebo jiného magnetického materiálu.

2. Cívka s niklovým jádrem

Niklové jádro: Nikl je další feromagnetický materiál, který lze magnetizovat. Když proud prochází cívkou ovinutou kolem niklového jádra, toto jádro se z magnetizuje a vytváří elektromagnet.

3. Cívka s kobaltovým jádrem

Kobaltové jádro: Kobalt je další feromagnetický materiál. Když proud prochází cívkou ovinutou kolem kobaltového jádra, toto jádro se z magnetizuje a vytváří elektromagnet.

4. Cívka s měkkým železným jádrem

Měkké železné jádro: Měkké železo je materiál s vysokou magnetickou průchodností, který se snadno magnetizuje a má minimální reziduální magnetismus, což ho činí vhodným pro použití jako jádro elektromagnetu.

5. Cívka s jádrem z slitiny

Železníková slitina: Slitiny železa a niklu (jako Permalloy) mají vysokou magnetickou průchodnost a nízký reziduální magnetismus, což je činí vhodnými pro vysokovýkonné elektromagnety.

Slitina železa a hliníku: Slitiny železa a hliníku jsou také často používané magnetické materiály pro elektromagnety.

6. Cívka s vzdušným jádrem

Vzdušné jádro: Ačkoli vzduch není magnetický materiál, když proud prochází cívkou ovinutou ve vzduchu, vytváří se okolo cívky magnetické pole. Magnetické pole elektromagnetu s vzdušným jádrem je relativně slabé, ale vhodné pro určité specifické aplikace.

7. Cívka s jádrem z kompozitního materiálu

Kompozitní materiály: Určité kompozitní materiály (jako ferrity) mají dobré magnetické vlastnosti a mohou být použity k výrobě elektromagnetů.

Princip fungování

Proud procházející cívkou: Když proud prochází cívkou ovinutou kolem magnetického materiálu, vytváří se okolo cívky magnetické pole.

Magnetizace magnetického materiálu: Magnetické pole magnetizuje magnetický materiál (jako železo, nikl nebo kobalt), vytvářející dočasného magnetu.

Síla magnetického pole: Síla magnetického pole závisí na velikosti proudu, počtu závitů v cívce a vlastnostech magnetického materiálu.

Aplikace

Elektromagnety jsou široce používány v různých oblastech, včetně:

Elektrické motory a generátory: Používají se k generování otáčivého momentu a elektrické energie.

Elektromagnetické jeřáby: Používají se k zdvihání těžkých předmětů, zejména ocelových produktů.

Elektromagnetické relé: Používají se k řízení obvodů.

Magnetická rezonanční tomografie (MRI): Používá se pro lékařskou vizualizaci.

Elektromagnetické ventily: Používají se k řízení toku tekutin.

Shrnutí

Když proud prochází feromagnetickými materiály (jako železo, nikl, kobalt a jejich slitiny) ovinutými cívkou, mohou se stát elektromagnety. Sílu magnetického pole lze ovládat úpravou velikosti proudu a počtu závitů v cívce.