Основы Электричества

Постоянные Магниты и Электромагниты
— особенности и действие.

Тема — Постоянные Магниты и Электромагниты — особенности и действие.


Постоянные Магниты и Электромагниты — особенности и действиеИспользование свойств магнитов очень широко. Их можно встретить во многих электротехнических, механических и прочих устройствах. Но многим ли известно, как магниты устроены и по какому принципу они работают? В данной статье мы постараемся разобраться с этим и выяснить, как и почему магниты обладают подобными свойствами.


Для начала следует учесть, что в основе действия любого магнита (постоянного или электромагнита) лежит одно и тот же явление. Оно заключается во взаимодействии магнитных полей, которые окружают сам магнит (тело, обладающее магнитными свойствами). А откуда берётся магнитное поле у магнита? Для ответа давайте вспомним физику. Магнитное поле — это особый вид материи, которая возникает вокруг движущихся заряженных частиц. Как Вы должны помнить, любое тело состоит из атомов и молекул (сложная структура из атомов). У любого атома есть ядро, вокруг которого вращаются электроны.


Электрон представляет собой отрицательную электрически заряженную частицу. Поскольку электрон всегда находится в движении, то и вокруг него всегда существует магнитное поле. Но почему тогда все тела не проявляют магнитных свойств? А потому что атомы, находясь в неодинаковом расположении, компенсируют (уравновешивают) магнитные поля друг друга. Но некоторые вещества (ферромагнетики), всё же, способны при воздействии на них интенсивного магнитного импульса развернуть свою внутреннюю структуру таким образом, что магнитные поля имеющихся в нём частиц поворачиваются в одну и туже сторону. Это способствует суммированию всех магнитных полей и появлению внешнего усиленного магнитного поля. Таким образом, появляется постоянный магнит. Но данное свойство у магнита не постоянно.


При определённых условиях имеющаяся однонаправленность частиц постоянного магнита может быть нарушена. К примеру, если постоянный магнит подвергнуть высокой температуре, сильным ударам, перемагничиванию переменным током то его магнитные поля частичек изменят свою структуру и опять тело вернётся в первостепенное состояние (вокруг него уже не будет магнитного поля).


У постоянного магнита имеются свои недостатки: относительно слабая сила магнитного поля, отсутствие возможности управлять, как самой силой магнитного поля, так и его состояниями проявления (когда нужно он магнитит, а когда не нужно, он не магнитит). Данных недостатков лишёны электромагниты. Давайте теперь перейдём к ним.


Электромагниты — это электротехнические устройства, которые при пропускании через них тока способны проявлять магнитные свойства. В основе устройства любого электромагнита лежит простая электрическая катушка, которая намотана на стальной сердечник. Как известно, при подаче на катушку напряжения в ней возникает электрический ток (появляется поток движущихся упорядоченно электронов). А как мы выяснили выше, любая движущаяся электрически заряженная частица способна вокруг себя иметь магнитное поле. Значит, при прохождении электрического тока по катушки вокруг неё возникает магнитное поле.


Для усиления магнитного поля катушки электромагнита у внутрь неё устанавливается стальной сердечник. При появлении магнитного поля в катушки оно способствует изменению внутренней структуры стали (поворачивая внутренние частицы в одном направлении, подобно процессу с постоянным магнитом при его намагничивании).


В итоге магнитные поля самой катушки суммируются с магнитными полями стального сердечника, что усиливает действие электромагнита примерно в тысячу раз. При отключении питания от электромагнита катушка перестаёт магнитить, в результате чего в стальном сердечнике (в силу своих свойств) структура частиц снова меняется на первоначальную, что ведёт к полному его размагничиванию. Силу магнитного поля электромагнита можно легко регулировать путём изменения силы тока, который протекает по катушки электромагнита.


Узнал что-то Новое?
Поставь Свой Плюс»



 
« Пред.   След. »
обучение электрике