Mitä esineitä voidaan muuttaa sähkömagneetteiksi, kun niiden läpi johtaa sähkövirta

Kun sähkö virtaa tietyissä esineissä, ne voivat muuttua sähkömagneeteiksi. Sähkömagneetit toimivat luomalla magneettikenttän, kun sähkövirta kulkee johtimesta. Tässä on joitain yleisiä esineitä, jotka voivat muuttua sähkömagneeteiksi:

1. Rautapäässi

Rautapäässi: Rauta on yleinen ferromagneettinen materiaali. Kun sähkövirta kulkee kympillä, joka on kierretty rautapäässin ympärille, rautapäässi magnetisoituu muodostaen tehokkaan sähkömagneetin.

Kympi: Yleensä valmistetaan kuparista tai muusta johtavasta materiaalista, kympi on kierretty rautapäässin tai muun magneettisen materiaalin ympärille.

2. Nikkelipäässi

Nikkelpäässi: Nikkeli on toinen ferromagneettinen materiaali, joka voidaan magnetisoida. Kun sähkövirta kulkee kympillä, joka on kierretty nikkelpäässin ympärille, nikkelpäässi magnetisoituu muodostaen sähkömagneetin.

3. Kobaaltipäässi

Kobaaltipäässi: Kobaalti on toinen ferromagneettinen materiaali. Kun sähkövirta kulkee kympillä, joka on kierretty kobaaltipäässin ympärille, kobaaltipäässi magnetisoituu muodostaen sähkömagneetin.

4. Pehmeä rautapäässi

Pehmeä rautapäässi: Pehmeä rauta on materiaali, jolla on korkea magneettinen permeabiliteetti, se magnetisoituu helposti ja sillä on vähän jäämagneettisuutta, mikä tekee siitä sopivan sähkömagneetin ytimen.

5. Liittymämateriaalipäässi

Rauta-nikkeli-liitto: Rauta-nikkeli-liitot (kuten Permalloy) ovat korkean magneettisen permeabiliteetin ja matalan jäämagneettisuuden vuoksi sopivia suorituskykyisten sähkömagneettien käyttöön.

Rauta-alumiini-liitto: Rauta-alumiini-liittoja käytetään myös yleisesti sähkömagneettien magneettiseksi materiaaliksi.

6. Ilmapäässi

Ilmapäässi: Vaikka ilma ei ole magneettinen materiaali, kun sähkövirta kulkee kympillä, joka on kierretty ilmassa, kympin ympärille syntyy magneettikenttä. Ilmapäässisen sähkömagneetin magneettikenttä on suhteellisen heikko, mutta soveltuu tiettyihin erityisiin sovelluksiin.

7. Komposiitmateriaalipäässi

Komposiitmateriaalit: Tietyillä komposiitmateriaaleilla (kuten ferritiillä) on hyvät magneettiset ominaisuudet, ja niitä voidaan käyttää sähkömagneettien valmistukseen.

Toimintaperiaate

Sähkövirta kympin läpi: Kun sähkövirta kulkee kympillä, joka on kierretty magneettisen materiaalin ympärille, kympin ympärille syntyy magneettikenttä.

Magneettisen materiaalin magnetisointi: Magneettikenttä magnetisoi magneettisen materiaalin (kuten rauta, nikkeli tai kobaalti), muodostaen väliaikaista magneetta.

Magneettikentän voimakkuus: Magneettikentän voimakkuus riippuu sähkövirran suuruudesta, kympin kierrosten määrästä ja magneettisen materiaalin ominaisuuksista.

Sovellukset

Sähkömagneetteja käytetään laajasti eri aloilla, mukaan lukien:

Sähkömoottorit ja -generaattorit: Käytetään pyörähdysmomentin ja sähkön tuottamiseen.

Sähkömagneettiset kraanit: Käytetään raskaan lastin nostoon, erityisesti terästuotteiden käsittelyyn.

Sähkömagneettiset releit: Käytetään piirien ohjaamiseen.

Magneettinen resonanssikuvaus (MRI): Käytetään lääketieteelliseen kuvantamiseen.

Sähkömagneettiset venttiilit: Käytetään nestemäisten aineiden virtauksen ohjaamiseen.

Yhteenveto

Kun sähkövirta kulkee ferromagneettisissa materiaaleissa (kuten rauteessa, nikkelissä, kobaaltissa ja niiden liittymissä), jotka on kiertänyt kympi, ne voivat muuttua sähkömagneeteiksi. Magneettikentän voimakkuutta voidaan säädellä sähkövirran suuruuden ja kympin kierrosten määrän avulla.