آهنربای الکتریکی چیست؟

آهنربای الکتریکی چیست؟

الکترومغناطیس وسیله ای است که از یک ماده مغناطیسی در داخل احاطه شده توسط سیم پیچی احاطه شده است که جریان الکتریکی از آن عبور می کند تا مواد مغناطیسی را مغناطیسی کند.الکترومغناطیس زمانی استفاده می شود که نیاز به آهنربای قابل کنترل وجود داشته باشد، همانطور که در دستگاه ها نیز چنین است. که در آن شار مغناطیسی تغییر کرده یا معکوس می شود یا آن را روشن و خاموش کنید.

 

اصل کار مغناطیس های الکتریکی

جریان الکتریکی که در یک سیم مستقیم جریان دارد، با پیچاندن سیم مسی به دور هسته مغناطیسی  در یک جهت خاص، میدان مغناطیسی در اطراف آن ایجاد می کند.وقتی می خواهید شدت میدان مغناطیسی را افزایش دهید، باید چندین سیم مسی را بپیچید. توجه داشته باشید که سیم را در جهت مخالف نپیچانید زیرا این کار باعث از بین رفتن اثر سیم پیچ قبلی می شود.

اتم های درون ماده فلزی که هسته مغناطیسی از آن ساخته شده است و سیم به دور آن پیچیده شده است به دلیل حضور در جهت تصادفی که هر اتم اثر دیگری را خنثی می کند و قدرت مغناطیسی مانند آهنرباهای طبیعی عمل می کنند . میدان تحت تأثیر مقدار جریانی است که از سیم می گذرد، اما زمانی که میدان مغناطیسی حاصل از جریان در سیم پیچ ها ایجاد می شود ، اتم های ماده جهت خود را در امتداد میدان مغناطیسی تغییر می دهند.

 

با قطع جریان جریان می توان اثر مغناطیس روی مواد و در سیم ها را از بین برد.بزرگترین مزیت آهنربای الکتریکی این است که می توان قطب ها را با معکوس کردن جهت قطب ها تغییر داد.این یک مزیت مهم در هنگام ساخت است. ژنراتورها یا موتورهای الکتریکی جهت میدان آهنربای الکتریکی با استفاده از ... قانون دست راست که جهت چهار انگشت به سمت جریان و شست به سمت شمال آهنربا است تعیین می شود.

 

اجزای یک آهنربای الکتریکی

اجزای اصلی یک آهنربای الکتریکی سیم و منبع تغذیه هستند. منبع تغذیه ممکن است AC (جریان متناوب) یا DC (جریان مستقیم) باشد و سیم ممکن است به هر شکلی باشد. قدرت میدان مغناطیسی بستگی به عواملی مانند مقدار جریان، تعداد سیم پیچ ها در سیم و موادی که از آن ساخته شده است.به عنوان مثال، آهنرباهای الکترومغناطیس ساخته شده از ابررساناها به اندازه کافی قدرتمند هستند که قطارهای مگلو مورد استفاده در بخش هایی از اروپا و آسیا را بلند کنند.

 

کاربردهای الکترومغناطیس

الکترومغناطیس به عنوان یک اصل اساسی کار در بسیاری از دستگاه ها در نظر گرفته می شود و الکترومغناطیس ها در بسیاری از کاربردها استفاده می شوند که مهمترین آنها عبارتند از: 

 

لوازم خانگی

اکثر وسایل برقی مورد استفاده در خانه از الکترومغناطیس به عنوان اصل کار استفاده می کنند.برخی از کاربردهای الکترومغناطیس در خانه عبارتند از: پنکه برقی، زنگ درب برقی، قفل مغناطیسی و غیره به عنوان مثال، در یک فن برقی، القای الکترومغناطیسی موتور را نگه می دارد. می چرخد ​​و تیغه فن را به چرخش سوق می دهد ، همچنین در زنگ برقی در هنگام فشار دادن دکمه، در اثر نیروهای الکترومغناطیسی، سیم پیچ انرژی می گیرد و زنگ به صدا در می آید.

 

رشته پزشکی

الکترومغناطیس ها وارد حوزه پزشکی نیز می شوند، زیرا معاینه تصویربرداری یک دستگاه MRI است که دستگاهی است که از آهنرباهای الکتریکی استفاده می کند و برای اسکن تمام جزئیات ظریف بدن انسان با کمک الکترومغناطیس کار می کند.

 

دستگاه های ذخیره سازی حافظه و رایانه ها

داده‌های موجود در گجت‌های کتاب الکترونیکی و تلفن‌ها در قالب الکترومغناطیسی ذخیره می‌شوند. رایانه‌ها همچنین حاوی نوار مغناطیسی هستند که بر اساس اصل الکترومغناطیس کار می‌کند.

 

دستگاه های ارتباطی و مدارهای قدرت

بدون آهنرباهای الکتریکی، تلفن های همراه و تلفن هایی که برای برقراری تماس های تلفنی در فواصل طولانی استفاده می شوند، نمی توانند ایجاد شوند. پالس های الکترومغناطیسی و تعامل سیگنال ها، استفاده از تلفن های همراه و تلفن را بسیار آسان می کند.

 

تفاوت بین آهنرباهای الکتریکی و آهنرباهای معمولی

یک آهنربای الکتریکی مانند یک آهنربای معمولی عمل می کند: دارای یک قطب شمال و یک قطب جنوب است و قوانین یکسانی برای آن اعمال می شود، برای مثال، قطب های شمال آهنربا، قطب های شمال آهنرباهای دیگر را دفع می کنند اما قطب های جنوب را جذب می کنند. اما برخلاف آهنرباهای معمولی ساخته می شوند میدان مغناطیسی آن غیر دائمی است، بنابراین با قطع برق ناپدید می شود، آهنربای الکتریکی همچنین می تواند قطب شمال و جنوب خود را معکوس کند، ویژگی که آهنرباهای معمولی فاقد آن هستند.