Σε κάθε μέρα της ζωής και σε κάθε τομέα, χρησιμοποιούνται μόνιμοι μαγνήτες (όπως οι μαγνήτες νεοδυμίου μαγνήτη / σαμάριου κοβαλτίου) ή ηλεκτρομαγνήτες και είναι σημαντικό να είναι δυνατή η διάκριση μεταξύ των δύο μαγνητών.
Ιστορικό
Υπάρχουν διάφοροι τύποι μαγνητικών προϊόντων, που κυμαίνονται από αυτά που χρησιμοποιούμε στο σπίτι, για γραφεία σε μεγάλους βιομηχανικούς μαγνήτες που μπορούν εύκολα να ανυψώσουν και να μετακινήσουν ολόκληρα αυτοκίνητα ή άλλα βαρέα αντικείμενα από μέταλλο μόνο μέσω των μαγνητικών τους εντάσεων. Έτσι, οι μαγνητικές λειτουργίες είναι διαφορετικές σε κάθε σενάριο.
Αντί αυτού, το αντικείμενο θα επικεντρωθεί τόσο στους μόνιμους μαγνήτες όσο και στους ηλεκτρομαγνήτες
Γενικά, ένας μαγνήτης είναι ένα υλικό ή ένα μεταλλικό αντικείμενο που παράγει ένα μαγνητικό πεδίο. παράγει μια δύναμη που τραβάει άλλα σιδηρομαγνητικά υλικά όπως ο σίδηρος και προσελκύει ή απωθεί τους άλλους. Όλοι οι κρύσταλλοι στον πυρήνα των μαγνητικών υλικών εξαρτώνται από την παραγωγή ενός βόρειου πόλου και ενός νότιου πόλου.
Διαφορετικοί ή αντίθετοι πόλοι προσελκύουν ο ένας τον άλλον ενώ παρόμοιες ή οι ίδιοι πόλοι απωθεί. Δηλαδή, ο βόρειος και ο νότιος πόλος προσελκύουν, ενώ Βορρά και Βορρά ή Νότος και Νότος απωθούν. Μαγνητικά προϊόντα βρίσκονται και είναι χρήσιμα σε διάφορα μέρη, όπως κατοικίες, γραφεία, βιομηχανίες και ακόμη και σε φανταστική χειροτεχνία. Η σημασία των μαγνητών δεν μπορεί να υπερκεραστεί.
Μαγνητικές εντάσεις
Τα μαγνητικά πεδία (που ονομάζονται πεδία Β ή Β) παράγονται από τα κινούμενα ηλεκτρικά ρεύματα ή φορτία. Αυτές οι ροές είναι αόρατα ρεύματα στα συνηθισμένα μάτια στα οποία κυκλοφορούν φορτισμένα θραύσματα.
Ένα μαγνητικό πεδίο είναι ένα πεδίο διάνυσμα που περιγράφει τη μαγνητική επίδραση των ηλεκτρικών φορτίων στη σχετική κίνηση και τα μαγνητισμένα υλικά. Μαγνητικά πεδία παρατηρούνται σε ένα ευρύ φάσμα ζυγών μεγέθους, από υποατομικά σωματίδια μέχρι γαλαξίες. Στην καθημερινή ζωή, οι επιδράσεις των μαγνητικών πεδίων φαίνονται συχνά σε μόνιμους μαγνήτες, οι οποίοι έλκουν μαγνητικά υλικά (όπως ο σίδηρος) και προσελκύουν ή απωθούν άλλους μαγνήτες. Μαγνητικά πεδία περιβάλλουν και δημιουργούνται από μαγνητισμένο υλικό και μετακινώντας ηλεκτρικά φορτία (ηλεκτρικά ρεύματα) όπως αυτά που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρομαγνήτες. Τα μαγνητικά πεδία ασκούν τις δυνάμεις τους σε κοντινά κινούμενα ηλεκτρικά φορτία και ροπές στρέψης σε κοντινούς μαγνήτες Επιπλέον, ένα μαγνητικό πεδίο που ποικίλλει ανάλογα με τη θέση ασκεί δύναμη σε μαγνητικά υλικά. Τόσο η δύναμη όσο και η κατεύθυνση ενός μαγνητικού πεδίου ποικίλλουν ανάλογα με τη θέση. Ως εκ τούτου, είναι ένα παράδειγμα ενός πεδίου διανύσματος.
Ένα φορτισμένο σωματίδιο που κινείται με σταθερή ταχύτητα παράγει ένα ηλεκτρικό πεδίο καθώς και ένα μαγνητικό πεδίο. Αυτό σημαίνει ότι, όταν ένα φορτισμένο σωματίδιο κινείται με σταθερή ταχύτητα χωρίς επιτάχυνση, παράγει ηλεκτρικό ρεύμα και μαγνητικό πεδίο.
Μόνιμος μαγνήτης.
Ένας μόνιμος μαγνήτης λαμβάνεται από υλικά πλούσια σε άνθρακα και προσελκύει σιδηρομαγνητικά υλικά, σιδηρομεγέθη ή φερρίτες. Οι σιδηρομαγνήτες είναι αντικείμενα κατασκευασμένα από υλικά μαγνητισμένα και δημιουργούν το δικό τους ανθεκτικό μαγνητικό πεδίο. Είναι υλικά που προσελκύονται από έναν μαγνήτη και αυτά περιλαμβάνουν τα στοιχεία σίδερο, νικέλιο, κοβάλτιο, μερικά κράματα των σπανίων γαιών μετάλλων και μερικά φυσικά απαντώμενα ορυκτά όπως το πλακόστρωτο.
Οι μόνιμοι μαγνήτες χρησιμοποιούνται καθημερινά σε διάφορες περιοχές όπως αναφέρθηκαν νωρίτερα, όπως για παράδειγμα ηχεία, ηλεκτρικά κουδούνια, μαγνήτες ψυγείων που χρησιμοποιούνται για τη συγκράτηση σημειώσεων στην πόρτα του ψυγείου, μεταξύ άλλων.
Στην περίπτωση των μόνιμων μαγνητών, αυτό το πεδίο παραμένει με την πάροδο του χρόνου χωρίς εξασθένηση
Πώς μαστίζονται οι μόνιμοι μαγνήτες
Η θέρμανση του αντικειμένου είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία του Curie, επιτρέποντάς του να κρυώσει σε ένα μαγνητικό πεδίο και να τον σφυροκοπήσει καθώς κρυώνει. Αυτή είναι η πιο αποτελεσματική μέθοδος και είναι παρόμοια με τις βιομηχανικές διαδικασίες που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μόνιμων μαγνητών.
Η τοποθέτηση του αντικειμένου σε ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο θα έχει ως αποτέλεσμα το στοιχείο να διατηρεί μέρος του μαγνητισμού κατά την αφαίρεση. Η δόνηση έχει αποδειχθεί ότι αυξάνει το αποτέλεσμα. Τα σιδηρούχα υλικά ευθυγραμμισμένα με το μαγνητικό πεδίο της Γης που υπόκεινται σε κραδασμούς (π.χ. ένα πλαίσιο ενός μεταφορέα) έχουν αποδειχθεί ότι αποκτούν σημαντικό υπολειμματικό μαγνητισμό. Ομοίως, χτυπώντας ένα χαλύβδινο καρφί που κρατιέται από τα δάχτυλα σε μια κατεύθυνση NS με ένα σφυρί θα μαγνητίσει προσωρινά το καρφί.
Περικοπή: Ένας υπάρχων μαγνήτης μετακινείται από το ένα άκρο του αντικειμένου προς τον άλλο κατ 'επανάληψη στην ίδια κατεύθυνση (μέθοδος απλής αφής) ή δύο μαγνήτες κινούνται προς τα έξω από το κέντρο μιας τρίτης (μέθοδος διπλής αφής)
Οι μόνιμοι μαγνήτες μπορούν να συνεχίσουν να είναι εντελώς μαγνητικοί χωρίς εξωτερική δύναμη όπως η θερμική ενέργεια, άλλα σκληρά μαγνητικά πεδία ή ισχυρές δυνάμεις. Εάν υποστεί αυτές τις επιδράσεις, μπορεί να απομαγνητιστεί πλήρως.
Τι είναι οι ηλεκτρομαγνήτες
Ένας ηλεκτρομαγνήτης είναι ένα πηνίο από μαλακό μέταλλο που γίνεται σε ένα μαγνήτη με τη διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος μέσω του πηνίου που το περιβάλλει. Όσο περισσότερο το ρεύμα που ρέει με το πηνίο τόσο ισχυρότερη είναι η μαγνητική δύναμη του ηλεκτρομαγνήτη. Με άλλα λόγια, ένας ηλεκτρομαγνήτης κατασκευάζεται από ένα πηνίο σύρματος που ενεργεί ως μαγνήτης όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται διαμέσου αυτού αλλά σταματά να είναι ένας μαγνήτης όταν σταματά το ρεύμα. Συχνά, το πηνίο είναι τυλιγμένο γύρω από έναν πυρήνα "μαλακού" σιδηρομαγνητικού υλικού όπως μαλακού χάλυβα, το οποίο ενισχύει σημαντικά το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από το πηνίο. Το πηνίο στον ηλεκτρομαγνήτη αναφέρεται ως σωληνοειδές.
Εάν το πηνίο του σύρματος είναι τυλιγμένο γύρω από ένα υλικό που δεν έχει ειδικές μαγνητικές ιδιότητες (π.χ. χαρτόνι), θα τείνει να δημιουργήσει ένα πολύ αδύναμο πεδίο. Ωστόσο, αν είναι τυλιγμένο γύρω από ένα μαλακό σιδηρομαγνητικό υλικό, όπως ένα καρφί σιδήρου, τότε το καθαρό πεδίο που παράγεται μπορεί να οδηγήσει σε εκατοντάδες έως χίλιες φορές αύξηση της ισχύος του πεδίου.
Οι ηλεκτρομαγνήτες χρησιμοποιούνται σε όλα τα είδη ηλεκτρικών συσκευών, συμπεριλαμβανομένων των μονάδων σκληρού δίσκου, των ηχείων, των κινητήρων και των γεννητριών, καθώς και σε αυλές θραυσμάτων για τη συλλογή βαρέων παλαιοσιδηρικών. Χρησιμοποιούνται ακόμη και σε μηχανές MRI, οι οποίες χρησιμοποιούν μαγνήτες για τη λήψη φωτογραφιών ανθρώπινων εσωτερικών τμημάτων.
Οι ηλεκτρομαγνήτες μπορούν να ενεργοποιηθούν και να απενεργοποιηθούν και αυτό μπορεί να γίνει επειδή είναι ένας ηλεκτρομαγνήτης. Όταν το ρεύμα ρέει μέσω ενός σύρματος, παράγεται γύρω από το σύρμα ένα μαγνητικό πεδίο και σχηματίζεται ένας ηλεκτρομαγνήτης. Το μαγνητικό πεδίο μπορεί να απενεργοποιηθεί εκ νέου απενεργοποιώντας το ρεύμα. Γύρω από κάθε μαγνήτη, υπάρχει ένα αόρατο μαγνητικό πεδίο. Μαγνητικό πεδίο. Επιπλέον, σε αντίθεση με τον μόνιμο μαγνήτη, η δύναμη ενός ηλεκτρομαγνήτη μπορεί εύκολα να αλλάξει αλλάζοντας την ποσότητα ηλεκτρικού ρεύματος που ρέει μέσα από αυτό. Οι πόλοι ενός ηλεκτρομαγνήτη μπορούν ακόμη και να αντιστραφούν αντιστρέφοντας τη ροή του ηλεκτρισμού. Ένας ηλεκτρομαγνήτης λειτουργεί επειδή ένα ηλεκτρικό ρεύμα παράγει ένα μαγνητικό πεδίο.