Elektromagnes - co to jest? Wytrzymałość elektromagnetyczna

W tym artykule rozważamy koncepcję "elektromagnesu". Opiszemy to urządzenie w ogóle. Odkryjemy także przyczynę pola magnetycznego, dokonamy przeglądu danych historycznych i zdefiniujemy klasyfikację głównego obiektu, który tu rozważamy.

Wprowadzenie

Elektromagnes jest urządzeniem / urządzeniem zdolnym do stworzyć pole magnetyczne z powodu przejścia prąd elektryczny przez to. Najczęściej elektromagnesy składają się z rdzenia ferromagnetycznego i kilku warstw uzwojenia. Są one przeznaczone przede wszystkim do tworzenia sił mechanicznych; Do nich przymocowana jest kotwica - ruchomy element obwodu magnetycznego, który przekazuje tę siłę.

Pola magnetyczne powstają w przypadku, gdy cały zestaw elektronów metalowego obiektu zaczyna się obracać w tym samym kierunku. W sztucznych magnesach ruch ten jest spowodowany przez pole elektromagnetyczne. W przypadku elektromagnesów trwałych zjawisko to uważa się za naturalne.

Zmniejszona utrata VxT

Uzwojenie elektromagnesu jest wykonane z drutów izolowanych miedzią lub aluminium. Są nadprzewodzące elektromagnesy. Drut magnetyczny wykonany jest z miękkiego magnetycznego materiału, najczęściej stali (strukturalnej, odlewniczej i elektrycznej), żelaza i stopów żelaza z kobaltem lub niklem. Redukcja strat prądu wirowego (VxT) odbywa się poprzez wytworzenie obwodu magnetycznego z różnych arkuszy.

Ogólna charakterystyka

Elektromagnes jest prostą cewką z drutu, która jest podłączona do źródła, które transmituje prąd stały

Po podłączeniu do źródła prądu stałego (jak również napięcia), cewka i drut zaczynają otrzymywać zasoby energii i wytwarzają pole magnetyczne, które jest podobne do pola, które tworzy się w stałych magnesach paskowych. Gęstość strumienia magnetycznego jest zawsze proporcjonalna do ilości prądu elektrycznego przepływającego przez grubość cewki. Biegunowość elektromagnesu zależy od kierunku prądu. Mechanizm formowania obejmuje (najprostszą opcją) nawijanie drutu wokół rdzenia wykonanego z metalu, przez który energia elektryczna jest następnie przekazywana z pewnego źródła. Jeśli wewnętrzna wnęka cewki jest wypełniona powietrzem, wówczas nazywana jest solenoidem.

Elektromagnes - urządzenie, za pomocą którego można utworzyć pole elektromagnetyczne. Główną cechą jest zdolność kontrolowania siły danego pola, polaryzacji i jej kształtu. Siła pola magnetycznego jest kontrolowana przez ilość zużytego prądu elektrycznego przepływającego przez cewkę. Polaryzację można ustawić, określając w którym kierunku poruszać prąd płynący. Kształt pola magnetycznego zależy od kształtu metalowego rdzenia, który służy jako "rdzeń" do nawijania drutu. Nie zapominaj, że bieguny elektromagnesu są określane w taki sam sposób jak elektromagnesy, zgodnie z fizyczną regułą prawej ręki. P.P.P. zwana również regułą świder, która jest mnemonicznym środkiem, dzięki któremu określa kierunek produktów wektorowych i właściwą podstawę.

Możliwe jest zwiększenie siły elektromagnesu, a raczej jego pól, za pomocą:

• użycie miękkich rdzeni żelaznych;
• użycie dużej liczby zwojów;
• zastosowania prądu elektrycznego w dużych rozmiarach.

Dane historyczne

Pierwszym, który stworzył elektromagnes, był W. Sturgeon. Jego urządzeniem był zakrzywiony pręt, wykonany z miękkiego żelaza, wokół którego nawinięto gruby miedziany drut. Aby odizolować pręt od uzwojenia, pokryto go lakierem. Ze względu na dostarczanie prądu, pręt był wyposażony w właściwości charakterystyczne dla silnych magnesów; przerwanie ładowania doprowadziło do utraty wszystkich właściwości. Ta cecha spowodowała ich powszechne zastosowanie w inżynierii. Na stronach Słownika Encyklopedycznego Brockhausa i Efrona znajduje się wzmianka o tym, że w XIX i XX wieku używano elektromagnesów; M.E. Mendelssohn zauważył, że elektromagnesy są dobrym narzędziem do usuwania ciał obcych z jamy oka.

Podstawowa klasyfikacja

Istnieją trzy główne sposoby klasyfikacji elektromagnesów. Są one spowodowane przez prąd w elektromagnesach i sposób, w jaki jest tworzony:

• Neutralny e / m DC - urządzenie, w którym strumień magnetyczny powstaje w taki sposób, że siła przyciągania staje się zależna tylko od wymiaru i prędkości zasilania prądu stałego, a jego kierunek w uzwojeniu nie wpływa na nic.
• Spolaryzowany e / m DC - urządzenie, w którym umieszczony jest 2 niezależny strumień magnetyczny: polaryzacyjny i pracujący. Drugi jest tworzony za pomocą działającego uzwojenia. Przepływy polaryzacyjne zawdzięczają swoje powstawanie stałym polom magnetycznym, rzadziej dodatkowym elektromagnesom. Przepływy te są niezbędne do wytworzenia siły przyciągania w magnesie. Aktywność takiego urządzenia zależy od kierunku i / lub ilości prądu elektrycznego w uzwojeniu, które wykonuje pracę.
• E / m AC - urządzenia, których uzwojenie zasila źródło prąd przemienny. Przepływ natury magnetycznej może okresowo zmieniać kierunek i wielkość (wielkość). Potencjał siły jednokierunkowej odpowiedzialnej za przyciąganie może różnić się tylko wielkością, co prowadzi do pulsacji tej siły o wielkości od zera do maksymalnej wartości granicznej z częstotliwością dwukrotnie większą niż częstotliwość prądu zasilającego. Najczęściej używane w sprzęcie gospodarstwa domowego.

Inne rodzaje klasyfikacji

Istnieją inne sposoby klasyfikacji elektromagnesów. Na przykład można je odróżnić od pola elektromagnesu i jego statusu: zmiennego i / lub stałego. Istnieją również klasyfikacje oparte na metodach, w których uzwojenie jest włączone (połączenie sekwencyjne i równoległe), na wydajność i jej cechy (zdolne do pracy przez długi czas, sporadycznie i krótkoterminowo) i różne w szybkości zadania (wolne i szybkie).

Metody operacyjne

Najszerszym i najważniejszym obszarem zastosowania elektromagnesów jest sfera projektowania i działania maszyn i urządzeń elektrycznych wchodzących w skład systemu automatyki przemysłowej. Innym ważnym obszarem jest sprzęt do regulacji i ochrony obiektów / instalacji elektrycznych. Ponadto, elektromagnesy są wykorzystywane do wytwarzania różnych mechanizmów, w roli napędu, przez który przeprowadzany jest konieczny ruch postępowy (obrót) ciała roboczego danej maszyny lub w celu tworzenia sił trzymających. Przykład tych ostatnich funkcji może służyć jako elektromagnes jako część mechanizmu podnoszącego / maszyny. Istnieją elektromagnesy sprzęgła konieczne do rozpoczęcia hamowania lub ustanowienia sprzęgła (w samochodach), elektromagnesów stosowanych w rozrusznikach, urządzeń stycznika i przełącznika, a także są wykorzystywane do tworzenia elektryczne przyrządy pomiarowe i tak dalej

Elektromagnesy to urządzenia obiecujące przy projektowaniu napędów trakcyjnych w szybkich pojazdach, gdzie z ich pomocą tworzą poduszkę magnetyczną. Obecnie medycyna nie może obejść się bez użycia elektromagnesów. Podczas przeprowadzania eksperymentów chemicznych, biologicznych i fizycznych są często używane. Ze względu na szeroki zakres działania i konstrukcji, a także skala i koszt energii, elektromagnesy są dostępne zarówno w życiu codziennym, jak iw innych obszarach ludzkiej działalności. Masa elektromagnesów może wahać się od kilku gramów do setek ton, a zużyta energia elektryczna jest zużywana - od ułamka wata do wielu dziesiątek MW.