Grundlæggende om Elektromagnet Design

Elektromagneter er kraftige magneter, der arbejder ved hjælp af en elektrisk strøm til at oprette en afgift, der gør en jernkerne magnetisk. Disse kraftfulde enheder er almindelige i industrien og forbrugerelektronik, og kan findes i sådanne steder som junkyards, hospitaler og milliard-fysik eksperimenter. Enkelheden og magt en elektromagnet garanterer disse værktøjer midterforsvar sted i moderne teknologi.

Basic Design

I sin enkleste form, en elektromagnet er en spole af tråd, viklet omkring en kerne. Normalt kernen er lavet af jern, fordi det metal iboende magnetisme, selv om enhver metal kunne arbejde - om end svagt. En elektromagnet med en luft kerne kaldes en solenoide. Når den er tilsluttet en elektrisk strøm, bliver elektromagneten magnetiseret på identisk måde til en permanent magnet, med styrken af ​​feltet er proportional med mængden af ​​strøm, der strømmer gennem ledningen. Som med en permanent magnet, en elektromagnet har positive og negative halvdele afhængigt af retningen af ​​den nuværende og oprulning af tråden. For de fleste anvendelser, kobber er den bedste tråd på grund af sin lave pris, holdbarhed og lav elektrisk modstand. Elektrisk strøm passerer gennem kobber meget let med meget lille tab af energi.

Anvendelser

Enheder som fjernsynsapparater bruge kraftfulde elektromagneter at fokusere elektronstråler, at "male" røret af en traditionel TV-skærm, for eksempel. Og elektromagneter anvendes som værktøjer til midlertidigt at løfte og flytte tunge genstande med kran, såsom skibscontainere eller junk biler. I en verden af ​​high-partikel eksperimentel fysik, er den farligste atom-smashing ske inden de beskyttende magnetfelter, der genereres af super-kraftfulde elektromagneter - usædvanligt kraftige elektromagnetiske felter udgør en doughnut-formet kanal, hvorigennem højenergi-plasma loopes og smadret ved hastigheder, der nærmer sig lysets hastighed. Selv medicin bruger dem. Magnetisk-resonans imaging maskiner er førende diagnostiske enheder, der tillader læger at "se" inde i en krop ved hjælp af magnetfelter og radio- pulser.

Sikkerhedstips

Elektromagneter "turn off" det samme, når deres strømkilde er afbrudt, så hold fingre og tæer en sikker afstand, mens tunge magneter er drevet ned. Selvom flere spoler af tråd og yderligere energi gøre for en mere kraftfuld magnetfelt, så husk at den varme, som modstand mod den nuværende er eksponentielt større, således at en tredobling af strøm vil skabe en ninefold stigning i varme.

Eksperimenter

At "svæve" et stykke af magnetisk metal, som anbringes mellem to elektromagneter, der har de positive og negative ender pegede på hinanden. Hold dem fast, så magneterne ikke hænger sammen. Læg et stykke magnetiseret jern mellem dem, med den positive side opad den positive elektromagnet. Med nok strøm passerer gennem elektromagneterne, vil den magnetiske kraft tilsidesætte tyngdekraften og gøre jern synes at svæve i luften.