Elektromagneter är gjorda av trådspolar som bär elektriska strömmar. Dessa strömbärande ledningar producerar magnetiska fält som har norra och södra poler precis som vanliga magneter. Elektromagneterna har många användningsområden och finns i enheter som elmotorer och generatorer.

Betydelse

Elektromagneter är en viktig del av vardagen. Motorer och bilstartare använder dem. De är vana vid att generera el för att driva byggnader och enheter. Deras energi kan omvandlas till andra typer, såsom mekanisk, termisk eller ljud. Elektromagneter är särskilt användbara för att göra elektromekaniska arbeten som lyftning, dragning, rotering eller hållning.

Funktion

Elektromagneter beter sig på samma sätt som vanliga magneter. De har norra och södra poler och följer samma lagar. Till exempel avvisar deras nordpoler nordpolen från andra magneter men lockar söderpolen. Till skillnad från reguljära magneter, är de konstruerade så att deras magnetfält är obekvämt, så det tappar bort när elen är avstängd. De kan också vända sina nord- och sydpoler, en funktion saknar vanliga magneter.

Konstruktion

Grundkomponenterna i en elektromagnet är en ledning och en kraftkälla. Strömkällan kan vara AC (växelström) eller likström (likström). Tråden kan vara av någon form. Styrkan av magnetfältet beror på faktorer som mängden ström, antalet spolar i ledningen och materialet som det är tillverkat av. Till exempel är elektromagneter gjorda av supraledare kraftfulla för att levitera Maglev-tågen som används i delar av Europa och Asien.

Särskilda typer av elektromagneter

Solenoider är elektromagneter som är i form av en spiral. De är ibland gjorda med järn inuti dem, för att stärka magnetfältet.

Toroider är solenoider som är böjda för att bilda en cirkel. Deras magnetfältlinjer bildar en uppsättning koncentriska cirklar.

Transformatorer är två solenoider med järnkärnor inuti dem som är ihopkopplade. En växlande ström i den första spolen ger ett förändrat magnetflöde i det andra. Detta förändrade magnetflöde alstrar i sin tur en elektromotorisk kraft, eller emf. Transformatorer fungerar bara med växelström.

Elmotorer är gjorda av strömtransporterande spolar som roterar i ett magnetfält. Slingorna reverserar regelbundet riktningen. De används för att omvandla elektrisk energi till mekanisk energi. Elektriska generatorer är också gjorda av strömtransporterande spolar som roterar i ett magnetfält, och de drivs av mekaniska energiproducerande anordningar som kol. Deras funktion är att omvandla mekanisk energi till elektrisk energi.

Användning

Solenoider används som ventiler, växlar, för att generera magnetfält i slutna utrymmen och för elektromekaniskt arbete.

Toroider används oftast i kärnmagnetiska resonansapparater, säkerhetsapplikationer och för icke-destruktiva testningar.

Transformatorer används främst för att omvandla eller omvandla höga AC-spänningar till lägre och vice versa. De finns i kraftledningar och nätaggregat.

Elmotorer används för att driva enheter som bilar, hushållsapparater, verktyg och hårtorkar. Elektriska generatorer genererar växelström som används för att driva byggnader och enheter.