Mis vahe on püsimagnetil ja elektromagnetil?
Elektromagnetis tekitatakse magnetväli elektrivoolu abil traadimähises ning see tugevdatakse pehmest rauast südamikuga.
Niipea kui vool välja lülitatakse, kaotab pehmeraudsüdamik oma magnetiseerituse.
Püsimagnet koosneb ferromagnetilisest materjalist, mis magnetiseeritakse tugeva välise magnetväljaga.
Kasutatav kõvamagnetiline materjal säilitab osa oma magnetiseeritusest ka pärast välise magnetvälja väljalülitamist.
Märkus: Meie poes on müügil ainult püsimagnetid, elektromagneteid ei ole.
Sisukord
Magnetväljad (B-väljad) üldiselt
Kõik magnetväljad (B-väljad) tekivad liikuvate elektrilaengute, s.t. elektrivoolude toimel. Juba üksainus liikuv elektron tekitab B-välja.Elektromagnetid
Juht, milles voolab elektrivool (liikuvad elektronid), tekitab enda ümber magnetvälja.
Magnetvälja tugevus sõltub voolutugevusest ja juhi kujust.
Iga voolu kandev juht on sisuliselt elektromagnet.
Oranž nool näitab tehnilise voolu suunda.
Ajaloolistel põhjustel on see elektronide liikumissuunale vastupidine.
Poolid
Kui painutada voolu juhtiv juhe rõngaks, tekib sellest poolustega magnetväli (vt joonis). Rõngasvool moodustab seega magneti põhja- ja lõunapoolusega.
Kui painutada voolu juhtiv juhe rõngaks, tekib sellest poolustega magnetväli (vt joonis). Rõngasvool moodustab seega magneti põhja- ja lõunapoolusega.
Levinud elektromagnetites keritakse juhe sageli mitmekihiliseks pooliks, mida nimetatakse ka solenoidiks.
Traatpool põhjapooluse ja lõunapoolusega
Pehmesüdamikterasest südamik (hall) koos pooliga (oranž)
Madalmagususega terassüdamik
Enamasti pannakse elektromagnetites pooli sisse madalmagususega terassüdamik, mis suurendab selle magnetvälja märkimisväärselt. See on nii seetõttu, et pooli magnetväli magnetiseerib terassüdamiku, muutes selle täiendavaks magnetiks. Pärast voolu väljalülitamist kaotab terassüdamik oma magnetiseerituse. See on soovitav, sest nii saab magnetit sisse ja välja lülitada.
Enamasti pannakse elektromagnetites pooli sisse madalmagususega terassüdamik, mis suurendab selle magnetvälja märkimisväärselt. See on nii seetõttu, et pooli magnetväli magnetiseerib terassüdamiku, muutes selle täiendavaks magnetiks. Pärast voolu väljalülitamist kaotab terassüdamik oma magnetiseerituse. See on soovitav, sest nii saab magnetit sisse ja välja lülitada.
Pehme- ja kõvamagnetiline raud
Nimetus „pehme”magnetiline tuleneb sellest, et mehaaniliselt pehme raud kaotab oma magnetiseerituse, samas kui süsinikuga rikastatud, mehaaniliselt kõva raud (teras) säilitab osa magnetiseeritusest. Seda nimetatakse remanentsiks. „Remanere” on ladina keeles „alles jääma”. Suure remanentsiga materjali nimetatakse „kõvamagnetiliseks”.
Nimetus „pehme”magnetiline tuleneb sellest, et mehaaniliselt pehme raud kaotab oma magnetiseerituse, samas kui süsinikuga rikastatud, mehaaniliselt kõva raud (teras) säilitab osa magnetiseeritusest. Seda nimetatakse remanentsiks. „Remanere” on ladina keeles „alles jääma”. Suure remanentsiga materjali nimetatakse „kõvamagnetiliseks”.
Muide, voolu läbijuhtivate solenoididega magnetiseeritakse nii püsimagnetid kui ka meie supermagnetid, mis kõik koosnevad kõvamagnetilistest materjalidest.
Meie magnetismi sõnastikust leiate üksikasjalikku teavet tööpõhimõtte ja tehniliste rakenduste kohta elektromagnetide.
Püsimagnetid
Elektron spinniga: mikroskoopiline magnet
Elektronispinnid
Ka püsimagnetites tekitavad B-välju voolud. Need voolud ei ole siiski makroskoopilised voolud, kus laetud osakesed liiguvad ühes suunas, vaid mikroskoopilised elektrivoolud. Need mikroskoopilised voolud tekivad ferromagnetismi korral teatud elektronide pöörlemisel materjalis ümber oma telje (elektronispinnid). Elektronispinni võib käsitada mikroskoopiliselt väikese ringvooluna.
Ka püsimagnetites tekitavad B-välju voolud. Need voolud ei ole siiski makroskoopilised voolud, kus laetud osakesed liiguvad ühes suunas, vaid mikroskoopilised elektrivoolud. Need mikroskoopilised voolud tekivad ferromagnetismi korral teatud elektronide pöörlemisel materjalis ümber oma telje (elektronispinnid). Elektronispinni võib käsitada mikroskoopiliselt väikese ringvooluna.
Elektro- ja püsimagnetite tugevus
Elektromagneti magnetvälja tugevus sõltub südamikumaterjalist, solenoidi mähiste arvust ja voolutugevusest. Piisava voolutugevuse korral võib elektromagnet tekitada märgatavalt tugevama magnetvälja kui püsimagnet.
Vasakul: püsimagnet koos jõujoontega.
Paremal: elektromagnet toiteallikaga (vasakul), solenoidi (oranž) ja pehmeraudsüdamikuga (keskel)
Lisateavet selle teema kohta leiate järgmistelt linkidelt:
ning üldisemalt lehel Magnetism A - Z.
