Makalede elektromıknatısın ne olduğu, hangi prensibe göre düzenlendiği ve bu tip mıknatısın hangi alanlarda kullanıldığı anlatılmaktadır.
Manyetizma
Muhtemelen en şaşırtıcı ancak basit fiziksel reaksiyonlardan biri manyetizmadır. Üç bin yıldan daha uzun bir süre önce, antik Yunanistan ve Çin'den birçok bilim insanı "manyetik taşların" olağandışı özelliklerini biliyordu.
Çağımızda, neodimiyum bazlı mıknatıslarla, en güçlüleri bile kimseyi şaşırtmayacaksınız. Genellikle biblo olarak satılırlar veya çeşitli cihazların ve mekanizmaların içinde bulunabilirler. Ancak, manyetizmanın bilimsel ve teknolojik ilerleme için ne kadar önemli olduğunu çok az kişi biliyor.
Ancak 19. yüzyılın başında elektromıknatıs gibi bir cihaz yaratıldı. Peki elektromıknatıs nedir, nasıl çalışır ve nerede kullanılır? Bu yazıda bunun hakkında konuşacağız.
Tanım
Elektromıknatıs, kendisine bir elektrik akımı uygulandığında çalışması bir manyetik alan oluşturan özel bir cihazdır. Çoğu zaman, elektromıknatıslar bir birincil sargıdan ve ferromanyetik özelliklere sahip bir çekirdekten oluşur.
Sargı genellikle çeşitli bakır veya alüminyum tellerden yapılır.kalınlık, mutlaka yalıtım ile kaplanmıştır. Ancak süper iletken malzemelerden yapılmış elektromıknatıslar da var. Manyetik devrelerin kendileri çelik, demir-nikel alaşımları veya dökme demirden yapılmıştır. Ve girdap akımı kayıplarını en aza indirmek için, manyetik devreler yapısal olarak bir dizi ince tabakadan yapılmıştır. Artık bir elektromıknatısın ne olduğunu biliyoruz. Gelin bu kullanışlı cihazın geçmişine daha yakından bakalım.
Tarih
Elektromıknatısın yaratıcısı William Sturgeon. 1825'te bu tür ilk mıknatısı yapan oydu. Yapısal olarak cihaz, etrafına kalın, yalıtılmış bir bakır telin sarıldığı silindirik bir demir parçasıydı. İçinden bir elektrik akımı geçtiği anda, metal çubuk bir mıknatısın özelliklerini kazandı. Ve akım akışı kesildiğinde, cihaz hemen tüm manyetizmasını kaybetti. Elektromıknatısların bir dizi teknolojik ve endüstriyel alanda kullanılmasına izin veren bu kalitedir - gerekirse açıp kapamak -.
Elektromıknatısın ne olduğu sorusunu ele aldık. Şimdi ana türlerine bakalım. Manyetik alan oluşturma yöntemine bağlı olarak bölünürler. Ama işlevleri aynı kalır.
Görüntülemeler
Elektromıknatıslar aşağıdaki tiplerdendir:
- Nötr DC. Böyle bir cihazda, manyetik akı, sargıdan geçen doğrudan bir elektrik akımı vasıtasıyla oluşturulur. Bu, böyle bir elektromıknatısın çekici gücünün yalnızca büyüklüğüne bağlı olarak değiştiği anlamına gelir.akım ve sargıdaki yönünden değil.
- Polarize DC. Bu tür bir elektromıknatısın hareketi, iki bağımsız manyetik akının varlığına dayanır. Polarizasyon hakkında konuşursak, varlığı genellikle kalıcı mıknatıslar (nadir durumlarda ek elektromıknatıslar) tarafından oluşturulur ve sargı kapalıyken çekici bir kuvvet oluşturmak için gereklidir. Ve böyle bir elektromıknatısın hareketi, sargıda hareket eden elektrik akımının büyüklüğüne ve yönüne bağlıdır.
- AC. Bu tür cihazlarda, elektromıknatıs bobini alternatif akım elektriği ile çalıştırılır. Buna göre, belirli bir periyodiklik ile manyetik akı yönünü ve büyüklüğünü değiştirir. Ve çekim kuvveti sadece büyüklük olarak değişir, bu yüzden onu besleyen elektrik akımının frekansının iki katı olan bir frekansla minimumdan maksimum değere "darbe" verir.
Ne tür olduklarını zaten öğrendik. Şimdi elektromıknatıs kullanımına ilişkin örnekleri ele alalım.
Sanayi
Muhtemelen herkes en az bir kez, ancak kaldırma elektromıknatısı gibi çeşitli bir cihaz gördü. Bu, büyük bir çekim gücüne sahip olan ve kargo, hurda metal ve genel olarak diğer metalleri taşımak için kullanılan çeşitli çaplarda kalın bir "gözleme" dir. Kolaylığı, gücü kapatmanın yeterli olması gerçeğinde yatmaktadır - ve tüm yük hemen serbest bırakılır ve bunun tersi de geçerlidir. Bu, yükleme ve boş altma işlemini büyük ölçüde basitleştirir.
Güçbu arada elektromıknatıs şu formülle hesaplanır: F=40550∙B^2∙S. Daha ayrıntılı olarak düşünelim. Bu durumda F kilogram cinsinden kuvvettir (Newton cinsinden de ölçülebilir), B endüksiyon değeridir ve S cihazın çalışma yüzey alanıdır.
Tıp
19. yüzyılın sonlarında tıpta elektromıknatıslar kullanılıyordu. Böyle bir örnek, yabancı cisimleri (metal talaşı, pas, kireç vb.) gözden çıkarabilen özel bir aparattır.
Ve zamanımızda elektromıknatıslar tıpta da yaygın olarak kullanılmaktadır ve muhtemelen herkesin duyduğu bu cihazlardan biri de MRI'dır. Manyetik nükleer rezonans temelinde çalışır ve aslında çok büyük ve güçlü bir elektromıknatıstır.
Teknik
Ayrıca, benzer mıknatıslar çeşitli tekniklerde ve elektronikte ve ev alanında, örneğin kilitler olarak kullanılır. Bu tür kilitler kullanışlıdır çünkü çok hızlı ve kullanımı kolaydır, ancak aynı zamanda acil bir durumda binanın enerjisini kesmek yeterlidir - ve hepsi açılacaktır, bu da yangın durumunda çok uygundur.
Ve elbette, tüm rölelerin çalışması elektromanyetizma ilkelerine dayanmaktadır.
Gördüğünüz gibi bu, bilim ve teknolojinin çeşitli alanlarında uygulama bulmuş çok önemli bir cihazdır.
