Ποια αντικείμενα μπορούν να γίνουν ηλεκτρομαγνήτες όταν διέρχεται μέσα τους ηλεκτρικό ρεύμα;

Όταν ο ρευστός διαρκεί μέσω κάποιων αντικειμένων, αυτά μπορούν να γίνουν ηλεκτρομαγνήτες. Οι ηλεκτρομαγνήτες λειτουργούν παράγοντας ένα μαγνητικό πεδίο όταν ο ηλεκτρικός ρευστός διαρκεί μέσω ενός διαχυτικού. Εδώ είναι μερικά συνηθισμένα αντικείμενα που μπορούν να γίνουν ηλεκτρομαγνήτες:

1. Κατασκευή με Σιδηρούχο Πυρήνα

Σιδηρούχος Πυρήνας: Το σίδηρος είναι ένα συνηθισμένο φερρομαγνητικό υλικό. Όταν ο ρευστός διαρκεί μέσω ενός στρόφινου που είναι ενεργός γύρω από έναν σιδηρούχο πυρήνα, ο πυρήνας μαγνητίζεται, δημιουργώντας έναν ισχυρό ηλεκτρομαγνήτη.

Στρόφινο: Συνήθως φτιαγμένο από τελευτερικό τηλή (ή άλλο διαχυτικό υλικό), το στρόφινο είναι ενεργός γύρω από τον σιδηρούχο πυρήνα ή άλλο μαγνητικό υλικό.

2. Κατασκευή με Νικελούχο Πυρήνα

Νικελούχος Πυρήνας: Το νίκελο είναι ένα άλλο φερρομαγνητικό υλικό που μπορεί να μαγνητιστεί. Όταν ο ρευστός διαρκεί μέσω ενός στροφίνου που είναι ενεργός γύρω από έναν νικελούχο πυρήνα, ο πυρήνας μαγνητίζεται, δημιουργώντας έναν ηλεκτρομαγνήτη.

3. Κατασκευή με Κοβαλτούχο Πυρήνα

Κοβαλτούχος Πυρήνας: Το κομπάλτιο είναι ένα άλλο φερρομαγνητικό υλικό. Όταν ο ρευστός διαρκεί μέσω ενός στροφίνου που είναι ενεργός γύρω από έναν κοβαλτούχο πυρήνα, ο πυρήνας μαγνητίζεται, δημιουργώντας έναν ηλεκτρομαγνήτη.

4. Κατασκευή με Μαλακό Σιδηρούχο Πυρήνα

Μαλακός Σιδηρούχος Πυρήνας: Το μαλακό σίδηρος είναι ένα υλικό με υψηλή μαγνητική διατρέχουσα διεγερσιμότητα, που μαγνητίζεται εύκολα και έχει ελάχιστη υπολοιπιακή μαγνητισμό, κάνοντάς το κατάλληλο για χρήση ως πυρήνας ενός ηλεκτρομαγνήτη.

5. Κατασκευή με Πυρήνα Σύνθετου Υλικού

Σύνθεση Σιδήρου-Νικελίου: Οι σύνθετες συνθέσεις σιδήρου-νικελίου (όπως το Permalloy) έχουν υψηλή μαγνητική διατρέχουσα διεγερσιμότητα και χαμηλή υπολοιπιακή μαγνητισμό, κάνοντάς τις κατάλληλες για υψηλής απόδοσης ηλεκτρομαγνήτες.

Σύνθεση Σιδήρου-Αλουμινίου: Οι σύνθετες συνθέσεις σιδήρου-αλουμινίου είναι επίσης συνηθισμένα χρησιμοποιούμενα μαγνητικά υλικά για ηλεκτρομαγνήτες.

6. Κατασκευή με Πυρήνα Αέρα

Πυρήνας Αέρα: Παρόλο που ο αέρας δεν είναι ένα μαγνητικό υλικό, όταν ο ρευστός διαρκεί μέσω ενός στροφίνου που είναι ενεργός στον αέρα, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από το στρόφινο. Το μαγνητικό πεδίο ενός ηλεκτρομαγνήτη με πυρήνα αέρα είναι σχετικά αδύναμο, αλλά κατάλληλο για κάποιες συγκεκριμένες εφαρμογές.

7. Κατασκευή με Πυρήνα Σύνθετου Υλικού

Σύνθετα Υλικά: Κάποια σύνθετα υλικά (όπως οι φερίτες) έχουν καλές μαγνητικές ιδιότητες και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή ηλεκτρομαγνητών.

Πρίντιπιο Λειτουργίας

Ρευστός Διαρκείας στο Στρόφινο: Όταν ο ρευστός διαρκεί μέσω ενός στροφίνου που είναι ενεργός γύρω από ένα μαγνητικό υλικό, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από το στρόφινο.

Μαγνητισμός του Μαγνητικού Υλικού: Το μαγνητικό πεδίο μαγνητίζει το μαγνητικό υλικό (όπως σίδηρος, νίκελο ή κομπάλτιο), δημιουργώντας έναν προσωρινό μαγνήτη.

Ισχύς του Μαγνητικού Πεδίου: Η ισχύς του μαγνητικού πεδίου εξαρτάται από την ένταση του ρευστού, τον αριθμό των στροφών στο στρόφινο και τις ιδιότητες του μαγνητικού υλικού.

Εφαρμογές

Οι ηλεκτρομαγνήτες χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένων:

Ηλεκτρομοτές και Γεννήτριες: Χρησιμοποιούνται για την παραγωγή περιστροφικής τροχοποίας και ηλεκτρισμού.

Ηλεκτρομαγνητικά Κρανούς: Χρησιμοποιούνται για την επίθεση βαρέων αντικειμένων, ειδικά σιδηρούχων προϊόντων.

Ηλεκτρομαγνητικά Ρελέ: Χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο των κυκλωμάτων.

Μαγνητική Αντίδραση Εικονικής (MRI): Χρησιμοποιείται για ιατρική εικονογράφηση.

Ηλεκτρομαγνητικά Κλάπανα: Χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της ροής υγρών.

Σύνοψη

Όταν ο ρευστός διαρκεί μέσω τους, τα φερρομαγνητικά υλικά (όπως σίδηρος, νίκελο, κομπάλτιο και τα σύνθετα τους) που είναι ενεργοί με στρόφινο, μπορούν να γίνουν ηλεκτρομαγνήτες. Η ισχύς του μαγνητικού πεδίου μπορεί να ελεγχθεί προσαρμόζοντας την ένταση του ρευστού και τον αριθμό των στροφών στο στρόφινο.