Հոդվածում նկարագրվում է, թե ինչ է էլեկտրամագնիսը, ինչ սկզբունքով է այն դասավորված և ինչ տարածքներում է օգտագործվում այս տեսակի մագնիսը:
Մագնիսիզմ
Հավանաբար ամենազարմանալի, բայց պարզ ֆիզիկական ռեակցիաներից մեկը մագնիսականությունն է: Ավելի քան երեք հազար տարի առաջ Հին Հունաստանի և Չինաստանի շատ գիտնականներ գիտեին «մագնիսական քարերի» արտասովոր հատկությունները։
Մեր ժամանակներում դուք ոչ ոքի չեք զարմացնի մագնիսներով, նույնիսկ ամենահզորներով՝ նեոդիմի հիման վրա: Նրանք հաճախ վաճառվում են որպես կախազարդեր կամ կարելի է գտնել տարբեր սարքերի և մեխանիզմների ներսում: Այնուամենայնիվ, քչերը գիտեն, թե որքան կարևոր է մագնիսականությունը գիտական և տեխնոլոգիական առաջընթացի համար:
Բայց 19-րդ դարի սկզբին ստեղծվեց այնպիսի սարք, ինչպիսին էլեկտրամագնիսն է։ Այսպիսով, ինչ է էլեկտրամագնիսը, ինչպես է այն աշխատում և որտեղ է այն օգտագործվում: Այս մասին մենք կխոսենք այս հոդվածում։
Սահմանում
Էլեկտրամագնիսը հատուկ սարք է, որի գործողությունը ստեղծում է մագնիսական դաշտ, երբ դրա վրա էլեկտրական հոսանք է կիրառվում: Ամենից հաճախ էլեկտրամագնիսները բաղկացած են առաջնային ոլորունից և միջուկից, որն ունի ֆերոմագնիսական հատկություններ:
Փաթաթումը սովորաբար պատրաստված է տարբեր պղնձե կամ ալյումինե մետաղալարիցհաստությունը, պարտադիր ծածկված մեկուսիչով: Բայց կան նաև գերհաղորդիչ նյութերից պատրաստված էլեկտրամագնիսներ։ Մագնիսական սխեմաներն իրենք պատրաստված են պողպատից, երկաթ-նիկելային համաձուլվածքներից կամ չուգունից: Եվ պտտվող հոսանքի կորուստները նվազագույնի հասցնելու համար մագնիսական սխեմաները կառուցվածքայինորեն պատրաստված են բարակ թիթեղների մի ամբողջ շարքից: Այժմ մենք գիտենք, թե ինչ է էլեկտրամագնիսը: Եկեք մանրամասն նայենք այս օգտակար սարքի պատմությանը։
Պատմություն
Էլեկտրամագնիսի ստեղծողը Ուիլյամ Սթարջենն է։ Հենց նա 1825 թվականին պատրաստեց առաջին նման մագնիսը։ Կառուցվածքային առումով սարքը գլանաձեւ երկաթի կտոր էր, որի շուրջը փաթաթված էր հաստ մեկուսացված պղնձե մետաղալար: Այն պահին, երբ նրա միջով էլեկտրական հոսանք է անցել, մետաղյա ձողը ձեռք է բերել մագնիսի հատկություններ։ Իսկ երբ ընթացիկ հոսքն ընդհատվեց, սարքն անմիջապես կորցրեց ամբողջ մագնիսականությունը։ Հենց այս որակը` անհրաժեշտության դեպքում միացնելն ու անջատելը, թույլ է տալիս էլեկտրամագնիսներ օգտագործել մի շարք տեխնոլոգիական և արդյունաբերական ոլորտներում:
Մենք քննարկել ենք այն հարցը, թե ինչ է էլեկտրամագնիսը: Հիմա եկեք տեսնենք դրա հիմնական տեսակները: Դրանք բաժանվում են՝ կախված մագնիսական դաշտի ստեղծման եղանակից։ Բայց նրանց գործառույթը մնում է նույնը։
Դիտումներ
Էլեկտրամագնիսները հետևյալ տեսակներից են՝
- Չեզոք DC. Նման սարքում մագնիսական հոսքը ստեղծվում է ոլորուն միջով անցնող ուղղակի էլեկտրական հոսանքի միջոցով։ Սա նշանակում է, որ նման էլեկտրամագնիսի գրավիչ ուժը տատանվում է՝ կախված միայն մեծությունիցհոսանքը, և ոչ թե ոլորուն իր ուղղությունից։
- բևեռացված DC. Այս տեսակի էլեկտրամագնիսների գործողությունը հիմնված է երկու անկախ մագնիսական հոսքերի առկայության վրա: Եթե խոսենք բևեռացման մասին, ապա դրա առկայությունը սովորաբար ստեղծվում է մշտական մագնիսներով (հազվադեպ դեպքերում՝ լրացուցիչ էլեկտրամագնիսներ), և դա անհրաժեշտ է գրավիչ ուժ ստեղծելու համար, երբ ոլորուն անջատված է։ Իսկ նման էլեկտրամագնիսի գործողությունը կախված է ոլորուն մեջ շարժվող էլեկտրական հոսանքի մեծությունից և ուղղությունից։
- AC. Նման սարքերում էլեկտրամագնիսական կծիկը սնուցվում է փոփոխական հոսանքի էլեկտրաէներգիայի միջոցով: Համապատասխանաբար, որոշակի պարբերականությամբ մագնիսական հոսքը փոխում է իր ուղղությունն ու մեծությունը։ Իսկ ձգողականության ուժը տարբերվում է միայն մեծությամբ, այդ իսկ պատճառով այն «զարկերակում» է նվազագույնից մինչև առավելագույն արժեք՝ այն սնուցող էլեկտրական հոսանքի հաճախականությունից կրկնակի հաճախականությամբ։
Մենք արդեն ծանոթացել ենք դրանց տեսակներին։ Այժմ դիտարկենք էլեկտրամագնիսների օգտագործման օրինակները:
Արդյունաբերություն
Հավանաբար բոլորը գոնե մեկ անգամ, բայց տեսել են նման սարքերի բազմազանություն, որպես բարձրացնող էլեկտրամագնիս: Սա տարբեր տրամագծերի հաստ «բլինչիկ» է, որն ունի ձգողականության հսկայական ուժ և օգտագործվում է բեռներ, մետաղի ջարդոն և ընդհանրապես ցանկացած այլ մետաղ տեղափոխելու համար։ Դրա հարմարավետությունը կայանում է նրանում, որ բավական է անջատել հոսանքը, և ամբողջ բեռը անմիջապես անջատվում է, և հակառակը: Սա զգալիորեն հեշտացնում է բեռնման և բեռնաթափման գործընթացը։
Ուժէլեկտրամագնիսը, ի դեպ, հաշվարկվում է հետևյալ բանաձևով՝ F=40550∙B^2∙S։ Դիտարկենք այն ավելի մանրամասն: Այս դեպքում F-ն ուժն է կիլոգրամներով (կարելի է նաև չափել Նյուտոններով), B-ն ինդուկցիոն արժեքն է, իսկ S-ը սարքի աշխատանքային մակերեսն է:
Բժշկություն
Դեռևս 19-րդ դարի վերջում բժշկության մեջ օգտագործվում էին էլեկտրամագնիսները։ Նման օրինակներից մեկը հատուկ սարքն է, որը կարող է հեռացնել օտար մարմինները (մետաղական թրթուրներ, ժանգ, թեփուկներ և այլն) աչքից:
Իսկ մեր ժամանակներում էլեկտրամագնիսները լայնորեն կիրառվում են նաև բժշկության մեջ, և հավանաբար այդ սարքերից մեկը, որի մասին բոլորը լսել են, MRI-ն է: Այն աշխատում է մագնիսական միջուկային ռեզոնանսի հիման վրա և, փաստորեն, հսկայական և հզոր էլեկտրամագնիս է։
Տեխնիկա
Նաև նմանատիպ մագնիսներ օգտագործվում են տարբեր տեխնիկայի և էլեկտրոնիկայի մեջ, իսկ կենցաղային ոլորտում, օրինակ, որպես կողպեքներ։ Նման կողպեքները հարմար են, քանի որ շատ արագ և հեշտ են օգտագործել, բայց միևնույն ժամանակ բավական է շենքը լիցքաթափել արտակարգ իրավիճակներում, և բոլորը կբացվեն, ինչը շատ հարմար է հրդեհի դեպքում։
Եվ, իհարկե, բոլոր ռելեների աշխատանքը հիմնված է էլեկտրամագնիսականության սկզբունքների վրա։
Ինչպես տեսնում եք, սա շատ կարևոր սարք է, որը կիրառություն է գտել գիտության և տեխնիկայի տարբեր ոլորտներում։
