Ηλεκτρομαγνήτης και Μόνιμος Μαγνήτης

Ένας ηλεκτρομαγνήτης είναι μια συσκευή που αποτελείται από έναν μαγνητικό πυρήνα που περιβάλλεται από ένα πηνίο μέσω του οποίου μεταφέρεται ηλεκτρικό ρεύμα για να μαγνητίσει τον πυρήνα. Όπου απαιτούνται ελεγχόμενοι μαγνήτες, όπως σε συσκευές όπου η μαγνητική ροή πρέπει να ρυθμιστεί, να αντιστραφεί ή να ενεργοποιηθεί και να απενεργοποιηθεί, χρησιμοποιείται ηλεκτρομαγνήτης.

Οι μόνιμοι μαγνήτες είναι υλικά στα οποία το μαγνητικό πεδίο δημιουργείται από την εσωτερική δομή του υλικού. Τόσο τα ηλεκτρόνια όσο και ο πυρήνας του ατόμου μπορούν να βρεθούν μέσα στα άτομα και τους κρυστάλλους.

Ηλεκτρομαγνήτης

Ένας ηλεκτρομαγνήτης είναι ένας μαγνήτης που δημιουργεί το μαγνητικό του πεδίο χρησιμοποιώντας ηλεκτρικό ρεύμα. Οι ηλεκτρομαγνήτες κατασκευάζονται από σύρμα στριμμένο σε πηνίο. Ένα ρεύμα που διαρρέει το σύρμα παράγει ένα μαγνητικό πεδίο που εστιάζεται στην οπή, η οποία χρησιμεύει ως το κέντρο του πηνίου. Όταν το ρεύμα είναι απενεργοποιημένο, το μαγνητικό πεδίο εξαφανίζεται.

Το κύριο πλεονέκτημα ενός ηλεκτρομαγνήτη έναντι ενός μόνιμου μαγνήτη είναι η δυνατότητα γρήγορης μεταβολής του μαγνητικού πεδίου ρυθμίζοντας την ποσότητα ηλεκτρικού ρεύματος στην περιέλιξη. Ένας ηλεκτρομαγνήτης, από την άλλη πλευρά, απαιτεί συνεχή παροχή ηλεκτρισμού για να διατηρήσει το μαγνητικό πεδίο, σε αντίθεση με έναν μόνιμο μαγνήτη, ο οποίος δεν απαιτεί καμία ισχύ. Οι στροφές του σύρματος συνήθως στρίβονται γύρω από έναν μαγνητικό πυρήνα κατασκευασμένο από σιδηρομαγνητικό ή σιδηρομαγνητικό υλικό όπως ο σίδηρος, το οποίο συγκεντρώνει τη μαγνητική ροή και κάνει τον μαγνήτη ισχυρότερο.

Άλλες ηλεκτρικές συσκευές, όπως κινητήρες, γεννήτριες, ηλεκτρομηχανικές ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες, ρελέ, μεγάφωνα, σκληροί δίσκοι, μηχανές μαγνητικής τομογραφίας, επιστημονικά όργανα και εξοπλισμός μαγνητικού διαχωρισμού, χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνήτες. Στη βιομηχανία, οι ηλεκτρομαγνήτες χρησιμοποιούνται για να συλλέγουν και να μετακινούν βαριά σιδερένια αντικείμενα, όπως παλιοσίδερο και χάλυβα.

Εφαρμογές ηλεκτρομαγνητών

Ένας μαγνήτης ανύψωσης είναι ένα παράδειγμα φορητού ηλεκτρομαγνήτη που έχει σχεδιαστεί για να συγκρατεί απλώς το υλικό στη θέση του. Ένας ελκυστικός ηλεκτρομαγνήτης κινεί τα πράγματα εφαρμόζοντας μια δύναμη. Οι ηλεκτρομαγνήτες χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία ηλεκτρικών και ηλεκτρομηχανικών συσκευών, όπως:Γεννήτριες και κινητήρες, Μετασχηματιστές, Ρελέ, Βομβητές και ηλεκτρικά κουδούνια, Ακουστικά και μεγάφωνα, Ενεργοποιητές όπως βαλβίδες είναι παραδείγματα ενεργοποιητών. Τα μαγνητόφωνα, τα VCR και οι σκληροί δίσκοι είναι παραδείγματα εξοπλισμού μαγνητικής εγγραφής και αποθήκευσης δεδομένων. Οι σαρωτές μαγνητικής τομογραφίας, τα φασματόμετρα μάζας είναι παραδείγματα επιστημονικού εξοπλισμού. Επιταχυντές για σωματίδια, Κλειδαριές με μαγνήτες, Pickups για μουσικά όργανα.

Μόνιμος μαγνήτης

Οι μόνιμοι μαγνήτες είναι υλικά στα οποία το μαγνητικό πεδίο δημιουργείται από την εσωτερική δομή του υλικού. Τόσο τα ηλεκτρόνια όσο και ο πυρήνας του ατόμου μπορούν να βρεθούν μέσα στα άτομα και τους κρυστάλλους. Τόσο οι πυρήνες όσο και τα ηλεκτρόνια λειτουργούν ως μικροί μαγνήτες, περιστρέφοντας κομμάτια ηλεκτρικού φορτίου, με μαγνητικά πεδία ενσωματωμένα στα σωματίδια. Οι τροχιές των ηλεκτρονίων καθώς κινούνται γύρω από τον πυρήνα δημιουργούν επίσης μαγνητικό πεδίο. Ως αποτέλεσμα, τα μαγνητικά πεδία των μόνιμων μαγνητών είναι το άθροισμα των πυρηνικών σπιν, των σπιν ηλεκτρονίων και των τροχιών ηλεκτρονίων. Τα μαγνητικά πεδία σε πολλά υλικά ρέουν προς όλες τις κατευθύνσεις τυχαία και αλληλοεξουδετερώνονται, επομένως δεν υπάρχει μόνιμος μαγνητισμός. Επιπλέον, με τα σιδηρομαγνητικά υλικά, όλα τα σπιν και οι τροχιές των ηλεκτρονίων ευθυγραμμίζονται, με αποτέλεσμα τα υλικά να γίνονται μαγνητικά. Αυτός είναι ο τυπικός σας συνδυασμός σιδήρου, κοβαλτίου και νικελίου. Οι μόνιμοι μαγνήτες ελέγχονται από τη δομή του υλικού. Το ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο ενός μόνιμου μαγνήτη είναι περίπου 8.000 gauss. Οι ισχυρότεροι μαγνήτες του Magnet Lab είναι 45.000 gauss, που είναι πάνω από 50 φορές ισχυρότεροι από αυτό.

Διαφορά μεταξύ μαγνήτη και ηλεκτρομαγνήτη

Το μαγνητικό πεδίο ενός Ηλεκτρομαγνήτη δημιουργείται από ένα πηνίο τυλιγμένο με σύρμα, ενώ το μαγνητικό πεδίο ενός Μόνιμου Μαγνήτη (Bar) δεν μπορεί να αλλάξει. Το υλικό που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός Μόνιμου Μαγνήτη καθορίζει την αντοχή του. αλλά η ισχύς ενός Ηλεκτρομαγνήτη καθορίζεται από τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος μέσω αυτού. Οι μόνιμοι μαγνήτες ταξινομούνται ως κεραμικοί μαγνήτες, εύκαμπτοι μαγνήτες, μαγνήτες από σίδηρο βόριο νεοδυμίου και μαγνήτες κοβαλτίου Samarium. (Μπάρα) μαγνήτες. Κάθε ένα έχει το δικό του σύνολο χρήσεων και τύπων.

Οι ηλεκτρομαγνήτες μαγνητίζονται επ' αόριστον, ενώ οι μόνιμοι μαγνήτες  μαγνητίζονται για περιορισμένο χρονικό διάστημα. Ηλεκτρομαγνήτες από σκληρά υλικά.

ενώ οι μόνιμοι μαγνήτες είναι κατασκευασμένοι από μαλακά υλικά.

Η ισχύς του ηλεκτρομαγνήτη της γραμμής μαγνητικού πεδίου είναι σταθερή, δηλαδή δεν μπορεί να αλλάξει.

Η ισχύς του μόνιμου μαγνήτη των γραμμών μαγνητικού πεδίου   μπορεί να προσαρμοστεί ανάλογα με τις ανάγκες μας.

Οι πόλοι ενός μόνιμου μαγνήτη δεν μπορούν να ρυθμιστούν.

Οι πόλοι ενός ηλεκτρομαγνήτη μπορούν να αλλάξουν.

Ένας μαγνήτης ράβδου είναι ένα τέλειο παράδειγμα μόνιμου μαγνήτη.

Ένα σωληνοειδές τυλιγμένο σε ένα καρφί και συνδεδεμένο σε μπαταρία είναι ένα παράδειγμα προσωρινού μαγνήτη.

Συμπέρασμα

Ένας ηλεκτρομαγνήτης είναι μια συσκευή που αποτελείται από έναν μαγνητικό πυρήνα που περιβάλλεται από ένα πηνίο μέσω του οποίου μεταφέρεται ηλεκτρικό ρεύμα για να μαγνητίσει τον πυρήνα. Οι μόνιμοι μαγνήτες είναι υλικά με μαγνητικό πεδίο που σχηματίζεται από την εγγενή δομή της ουσίας. Ένας ηλεκτρομαγνήτης είναι ένας μαγνήτης που δημιουργεί το μαγνητικό του πεδίο χρησιμοποιώντας ηλεκτρικό ρεύμα. Το κύριο πλεονέκτημα ενός ηλεκτρομαγνήτη έναντι ενός μόνιμου μαγνήτη είναι η δυνατότητα γρήγορης μεταβολής του μαγνητικού πεδίου ρυθμίζοντας την ποσότητα ηλεκτρικού ρεύματος στην περιέλιξη. Οι μόνιμοι μαγνήτες είναι υλικά στα οποία το μαγνητικό πεδίο δημιουργείται από την εσωτερική δομή του υλικού.