Elektromágnes (fizika)
Az elektromágnesek ideiglenes és mesterséges mágnesek.Ezek olyan mágnesek, amelyek csak akkor mágnesesek, ha egy huzaltekercsben elektromosság folyik. A huzaltekercset szolenoidnak nevezik. A mágnes erőssége arányos az áramkörben folyó árammal. A huzalon átfolyó elektromosságot áramnak nevezzük. Az áram az elektronok áramlása, amelyek negatív töltésű részecskék. Az elektromágneseket számos célra használják. Egy egyszerű példával élve, egy elektromágnes képes vas-, nikkel- és kobaltdarabokat felvenni.
Az elektromágnesek erősebbé tehetőek, ha a rézhuzalhoz több tekercset adunk, vagy ha a tekercseken keresztül vasmagot (például egy szöget) adunk hozzá. Az áramot is lehet növelni, hogy a mágnesesség erősebb legyen. William Sturgeon brit villanyszerelő 1825-ben találta fel az elektromágnest.
Az elektromágnes azért hasznos, mert könnyen be- és kikapcsolható (elektromos áram segítségével), míg az állandó mágnes nem kapcsolható ki, és továbbra is hatással van a közvetlen környezetére.
A különböző ötvözetek különbözőképpen viselkednek. A vas nagyon gyorsan megszűnik elektromágneses lenni, de az acélnak időbe telik, amíg elkopik. Elektromágnes készítéséhez egy vasrúd köré rézhuzalt tekercselnek. A huzal két végét az akkumulátor + (pozitív) és - (negatív) oldalához csatlakoztatjuk.
Az elektromágneseket olyan hétköznapi tárgyakban használják, mint a betörésjelzők, elektromos relék és tűzjelzők. Az elektromotorok alapvetően elektromágnesek. Az a képességük, hogy nem mágneses állapotból mágneses állapotba váltanak, pusztán az elektromos áram átvezetésével, lehetővé teszi, hogy sokféle tárgyban használják őket. Ezt a képességet a relékben használják.
Az elektromágnesek elektromos áram előállítására is használhatók. Egy mágnesnek az elektromágnes előtt előre-hátra történő mozgatása elektromos áramot hoz létre.
Az elektromágnes vonzza a gemkapcsokat, ha áramot adunk neki, és mágneses mezőt hoz létre, és elveszíti őket, ha az áramot és a mágneses mezőt megszüntetjük.
Amikor egy vezetéken áram folyik keresztül, mágneses mezőt hoz létre a vezeték körül. Általában ez a mező nagyon gyenge, így egyetlen huzal nem hoz létre olyan erős mágneses mezőt, hogy fémtárgyakat vegyen fel. Ezen az ábrán az "I" az áram, a "B" pedig a mágneses mező.
Miért működik az elektromágnes
Az elektromágnesek azért működnek, mert amikor az elektromosság átfolyik egy vezetéken, mágneses mezőt hoz létre a vezeték körül. A mágneses mező irányát a jobbkéz-szabály segítségével lehet meghatározni. Ez azt jelenti, hogy ha valaki a jobb keze hüvelykujját az áram irányába irányítja, akkor a mágneses mező ugyanúgy fogja körbejárni a vezetéket, ahogyan az ujjai körbetekerednek a vezeték körül.
Az egyetlen vezeték által létrehozott mágneses mező általában nem túl erős. Elektromágnesek készítéséhez a huzalokat általában sok hurokba tekerik, hogy az egyes huzaldarabok mezői egy erősebb mágneses mezőt alkossanak.
Kérdések és válaszok
K: Mi az az elektromágnes?
V: Az elektromágnes egy ideiglenes és mesterséges mágnes, amely csak akkor mágneses, ha egy huzaltekercsben áram folyik rajta keresztül. A huzaltekercset szolenoidnak nevezik.
K: Hogyan változik az elektromágnes erőssége?
V: A mágnes erőssége arányos az áramkörben folyó árammal, így az áram növelésével a mágnesesség erősebb lesz.
K: Milyen részecskék felelősek az elektromosság létrehozásáért?
V: A vezetéken átfolyó elektromosság negatív töltésű részecskékből, úgynevezett elektronokból áll.
K: Ki találta fel az elektromágnest?
V: William Sturgeon brit villanyszerelő 1825-ben találta fel az elektromágnest.
K: Mi teszi az elektromágnest hasznosabbá az állandó mágnesekkel szemben?
V: Az elektromágnes azért hasznos, mert könnyen be- és kikapcsolható (elektromos áram segítségével), míg az állandó mágnes nem kapcsolható ki, és továbbra is hatással van a közvetlen környezetére.
K: Hogyan lehet elektromágnest készíteni?
V: Elektromágnes készítéséhez egy vasrúd köré rézhuzalt tekerünk. A huzal két végét az akkumulátor + (pozitív) és - (negatív) oldalához csatlakoztatjuk.
K: Hogyan reagálnak a különböző ötvözetek különbözőképpen, ha elektromágneses mezőnek vannak kitéve?
V: A vas nagyon gyorsan megszűnik elektromágneses mágnessé válni, az acélnak viszont időbe telik, amíg elkopik.
