სტატიაში აღწერილია რა არის ელექტრომაგნიტი, რა პრინციპით არის მოწყობილი იგი და რა ადგილებში გამოიყენება ამ ტიპის მაგნიტი.
მაგნეტიზმი
ალბათ ერთ-ერთი ყველაზე გასაოცარი, მაგრამ მარტივი ფიზიკური რეაქცია არის მაგნეტიზმი. სამი ათასზე მეტი წლის წინ ძველი საბერძნეთისა და ჩინეთის ბევრმა მეცნიერმა იცოდა "მაგნიტური ქვების" უჩვეულო თვისებები.
ჩვენს დროში არავის გააკვირვებთ მაგნიტებით, თუნდაც ყველაზე ძლიერი - ნეოდიმიზე დაფუძნებული. ისინი ხშირად იყიდება წვრილმანების სახით ან შეგიძლიათ იპოვოთ სხვადასხვა ტექნიკისა და მექანიზმის შიგნით. თუმცა, ცოტამ თუ იცის, რამდენად მნიშვნელოვანია მაგნეტიზმი სამეცნიერო და ტექნოლოგიური პროგრესისთვის.
მაგრამ მე-19 საუკუნის დასაწყისში შეიქმნა ისეთი მოწყობილობა, როგორიცაა ელექტრომაგნიტი. რა არის ელექტრომაგნიტი, როგორ მუშაობს და სად გამოიყენება? ამის შესახებ ამ სტატიაში ვისაუბრებთ.
განმარტება
ელექტრომაგნიტი არის სპეციალური მოწყობილობა, რომლის მოქმედება ქმნის მაგნიტურ ველს მასზე ელექტრული დენის გამოყენებისას. ყველაზე ხშირად, ელექტრომაგნიტები შედგება პირველადი გრაგნილისა და ბირთვისგან, რომელსაც აქვს ფერომაგნიტური თვისებები.
გრაგნილი, როგორც წესი, მზადდება სხვადასხვა სპილენძის ან ალუმინის მავთულისგანსისქე, აუცილებლად დაფარული იზოლაციით. მაგრამ ასევე არსებობს ელექტრომაგნიტები, რომლებიც დამზადებულია სუპერგამტარი მასალებისგან. თავად მაგნიტური სქემები დამზადებულია ფოლადისგან, რკინა-ნიკელის შენადნობებისგან ან თუჯისგან. და მორევის დენის დანაკარგების შესამცირებლად, მაგნიტური სქემები სტრუქტურულად მზადდება თხელი ფურცლების მთელი ნაკრებისგან. ახლა ჩვენ ვიცით რა არის ელექტრომაგნიტი. მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ ამ სასარგებლო მოწყობილობის ისტორიას.
ისტორია
ელექტრომაგნიტის შემქმნელია უილიამ სტარჯენი. სწორედ მან გააკეთა 1825 წელს პირველი ასეთი მაგნიტი. კონსტრუქციულად, მოწყობილობა წარმოადგენდა რკინის ცილინდრულ ნაჭერს, რომლის ირგვლივ სქელი იზოლირებული სპილენძის მავთული იყო დახვეული. იმ მომენტში, როდესაც მასში ელექტრული დენი გადიოდა, ლითონის წნელმა შეიძინა მაგნიტის თვისებები. და როდესაც მიმდინარე ნაკადი შეწყდა, მოწყობილობამ მაშინვე დაკარგა მთელი მაგნეტიზმი. სწორედ ეს ხარისხი - საჭიროების შემთხვევაში ჩართვა და გამორთვა - იძლევა ელექტრომაგნიტების გამოყენების საშუალებას რიგ ტექნოლოგიურ და სამრეწველო დარგებში.
ჩვენ განვიხილეთ კითხვა რა არის ელექტრომაგნიტი. ახლა მოდით შევხედოთ მის ძირითად ტიპებს. ისინი იყოფა მაგნიტური ველის შექმნის მეთოდის მიხედვით. მაგრამ მათი ფუნქცია იგივე რჩება.
ნახვები
ელექტრომაგნიტები შემდეგი ტიპისაა:
- ნეიტრალური DC. ასეთ მოწყობილობაში მაგნიტური ნაკადი იქმნება გრაგნილით გავლილი პირდაპირი ელექტრული დენის საშუალებით. ეს ნიშნავს, რომ ასეთი ელექტრომაგნიტის მიმზიდველი ძალა იცვლება მხოლოდ სიდიდის მიხედვითდენი და არა მისი მიმართულებიდან გრაგნილში.
- პოლარიზებული DC. ამ ტიპის ელექტრომაგნიტის მოქმედება ემყარება ორი დამოუკიდებელი მაგნიტური ნაკადის არსებობას. თუ ვსაუბრობთ პოლარიზაციაზე, მაშინ მისი არსებობა, როგორც წესი, იქმნება მუდმივი მაგნიტებით (იშვიათ შემთხვევებში, დამატებითი ელექტრომაგნიტები) და საჭიროა მიმზიდველი ძალის შესაქმნელად, როდესაც გრაგნილი გამორთულია. და ასეთი ელექტრომაგნიტის მოქმედება დამოკიდებულია ელექტრული დენის სიდიდესა და მიმართულებაზე, რომელიც მოძრაობს გრაგნილში.
- AC. ასეთ მოწყობილობებში ელექტრომაგნიტური კოჭა იკვებება ალტერნატიული დენის ელექტროენერგიით. შესაბამისად, გარკვეული პერიოდულობით, მაგნიტური ნაკადი იცვლის მიმართულებას და სიდიდეს. მიზიდულობის ძალა კი მხოლოდ სიდიდის მიხედვით იცვლება, რის გამოც ის "იმპულსებს" მინიმალურიდან მაქსიმალურ მნიშვნელობამდე სიხშირით, რომელიც ორჯერ აღემატება ელექტრული დენის სიხშირეს, რომელიც კვებავს მას.
ჩვენ უკვე გავეცანით თუ რა ტიპისაა ისინი. ახლა განიხილეთ ელექტრომაგნიტების გამოყენების მაგალითები.
მრეწველობა
ალბათ ყველამ ერთხელ მაინც, მაგრამ ნახა სხვადასხვა სახის მოწყობილობა, როგორიცაა ამწევი ელექტრომაგნიტი. ეს არის სხვადასხვა დიამეტრის სქელი „ბლინი“, რომელსაც აქვს მიზიდულობის უზარმაზარი ძალა და გამოიყენება ტვირთის, ჯართის და ზოგადად ნებისმიერი სხვა ლითონის გადასატანად. მისი მოხერხებულობა მდგომარეობს იმაში, რომ საკმარისია დენის გამორთვა - და მთელი დატვირთვა დაუყოვნებლივ იხსნება და პირიქით. ეს მნიშვნელოვნად ამარტივებს დატვირთვისა და გადმოტვირთვის პროცესს.
ძალაელექტრომაგნიტი, სხვათა შორის, გამოითვლება შემდეგი ფორმულით: F=40550∙B^2∙S. განვიხილოთ უფრო დეტალურად. ამ შემთხვევაში, F არის ძალა კილოგრამებში (ასევე შეიძლება გაიზომოს ნიუტონებში), B არის ინდუქციის მნიშვნელობა და S არის მოწყობილობის სამუშაო ზედაპირის ფართობი.
მედიცინა
ჯერ კიდევ მე-19 საუკუნის ბოლოს ელექტრომაგნიტები გამოიყენებოდა მედიცინაში. ერთ-ერთი ასეთი მაგალითია სპეციალური აპარატი, რომელსაც შეუძლია თვალიდან ამოიღოს უცხო სხეულები (ლითონის ნამსხვრევები, ჟანგი, ქერცლი და ა.შ.).
და ჩვენს დროში ელექტრომაგნიტები ფართოდ გამოიყენება მედიცინაში და ალბათ ერთ-ერთი ასეთი მოწყობილობა, რომლის შესახებაც ყველას სმენია, არის MRI. ის მუშაობს მაგნიტური ბირთვული რეზონანსის საფუძველზე და, ფაქტობრივად, არის უზარმაზარი და ძლიერი ელექტრომაგნიტი.
ტექნიკა
ასევე, მსგავსი მაგნიტები გამოიყენება სხვადასხვა ტექნიკასა და ელექტრონიკაში და საყოფაცხოვრებო სფეროში, მაგალითად, საკეტების სახით. ასეთი საკეტები მოსახერხებელია, რადგან ისინი ძალიან სწრაფი და მარტივი გამოსაყენებელია, მაგრამ ამავდროულად საკმარისია ავარიულ ვითარებაში შენობის დე ენერგია გამორთოთ - და ყველა გაიხსნება, რაც ძალიან მოსახერხებელია ხანძრის დროს.
და, რა თქმა უნდა, ყველა რელეს მუშაობა ეფუძნება ელექტრომაგნიტიზმის პრინციპებს.
როგორც ხედავთ, ეს არის ძალიან მნიშვნელოვანი მოწყობილობა, რომელმაც იპოვა გამოყენება მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სხვადასხვა დარგში.
