Les électro-aimants sont des aimants puissants qui fonctionnent à l'aide d'un courant électrique pour créer une charge qui fait un noyau de fer magnétique. Ces dispositifs puissants sont monnaie courante dans l'industrie et l'électronique grand public, et peuvent être trouvés dans des endroits tels que Junkyards, les hôpitaux et les expériences de physique des milliards de dollars. La simplicité et la puissance d'un électro-aimant garantit place centrale ces outils de la technologie moderne.
Conception de base
Dans sa forme la plus simple, un électro-aimant est une bobine de fil, enroulé autour d'un noyau. Habituellement, le noyau est en fer, en raison du magnétisme inhérent que le métal, bien que tout métal pourrait travailler - bien que faiblement. Un électro-aimant avec un noyau d'air est appelé un solénoïde. Lorsqu'il est connecté à un courant électrique, l'électro-aimant est magnétisé de manière identique à un aimant permanent, avec la force du champ est proportionnelle à la quantité de courant circulant à travers le fil. Comme dans le cas d'un aimant permanent, un électro-aimant présente deux moitiés positives et négatives en fonction du sens du courant et l'enroulement du fil. Pour la plupart des utilisations, le cuivre est le meilleur fil en raison de son faible coût, de durabilité et une faible résistance électrique. Le courant électrique passe à travers le cuivre très facilement avec très peu de perte d'énergie.
Les usages
Des appareils tels que les téléviseurs utilisent des électroaimants puissants pour focaliser les faisceaux d'électrons qui "peinture" le tube d'un moniteur de télévision traditionnelle, par exemple. Et électroaimants sont utilisés comme outils pour soulever et déplacer des objets lourds par grue, tels que les conteneurs d'expédition ou les voitures d'ordure temporairement. Dans le monde de la haute particule physique expérimentale, l'atome-écrasement le plus dangereux se fait dans les champs magnétiques de protection générés par des électroaimants super-puissants - champs électromagnétiques exceptionnellement solides forment un canal en forme de beignet à travers lequel le plasma à haute énergie est bouclée et fracassé à des vitesses approchant la vitesse de la lumière. Même la médecine les utilise. Résonance magnétique des machines d'imagerie sont des dispositifs de diagnostic de pointe qui permettent aux médecins de «voir» l'intérieur d'un corps en utilisant des champs magnétiques et des impulsions radio.
Conseils de sécurité
Electromagnets "éteindre" instantanément lorsque la source d'alimentation est débranché, donc gardez les doigts et les orteils à une distance sécuritaire lorsque lourds aimants sont alimentés vers le bas. Bien que plusieurs bobines de fil et de l'énergie ajoutée font pour un champ magnétique plus puissant, rappelez-vous que la chaleur générée par la résistance au courant est exponentiellement plus grande, de sorte qu'une augmentation de trois fois dans le courant va créer une augmentation de neuf fois dans la chaleur.
Expériences
Pour "léviter" un morceau de métal magnétique, le placer entre deux électroaimants qui ont les extrémités positives et négatives ont fait les uns les autres. Gardez-les fixes de sorte que les aimants ne collent pas ensemble. Mettez un morceau de fer magnétisé entre eux, avec le côté positif vers l'électro-positif. Avec suffisamment de courant passant à travers les électroaimants, la force magnétique remplacera la force de gravitation et de faire le fer semble flotter dans l'air.