Comme Hans Christian Oersted a découvert en 1820, l'électricité provoque le magnétisme. Les matériaux magnétiques sont magnétiques parce que tous les minuscules charges électriques se déplacer à l'intérieur à créer des champs magnétiques. Solénoïdes sont des dispositifs conçus pour imiter le comportement des aimants naturels par enroulement des longueurs de fil métallique en bobines. Lorsque le courant est passé à travers l'électro-aimant génère un champ magnétique comme ceux des aimants naturels. Cependant, la température de la bobine affecte ses performances.
Notions de base de l'électricité
Pour comprendre comment les températures affectent la performance des solénoïdes, il est d'abord nécessaire de comprendre certains faits de base sur l'électricité. L'électricité est le flux de particules chargées électriquement minuscules à travers un objet matériel comme un fil. Comme ils coulent à travers le fil, ils se heurtent parfois avec les atomes du fil. Ces collisions ralentissent les charges électriques vers le bas. Ce phénomène est appelé résistance.
Résistance et chaleur
Chauffage quelque chose fait ses molécules et les atomes vibrent plus rapidement, en fonction des ressources à l'Université CalTech. Etant donné que les atomes vibrent plus rapides, ils se déplacent de plus en prenant plus de l'espace qui existe généralement entre les atomes. Cela rend les collisions entre les charges mobiles du courant électrique et les atomes de le fil du solénoïde plus susceptibles de se produire. Cela rend la résistance de l'augmentation de fil.
Le champ magnétique d'un électro-aimant
Le champ magnétique généré par un électro-aimant dépend de trois facteurs: le nombre de spires dans la bobine, la longueur de l'électro-aimant et la quantité de courant circulant à travers elle. Plus le courant du solénoïde est porteur, plus le champ magnétique du solénoïde crée.
Chaleur et solénoïdes
Parce que la chaleur augmente la résistance du fil du solénoïde, elle diminue le courant qui peut passer à travers ce fil. Comme le courant est diminué, le champ magnétique de l'électro-aimant diminue également. Solénoïdes fonctionnent mieux à froid qu'ils ne le font à chaud.
La chaleur et le noyau de fer solénoïdes
Fer solénoïdes de base sont des bobines de fil qui sont enroulés autour d'un noyau de fer. Le fer est habituellement utilisé comme un noyau, car elle multiplie le domaine de l'électro-aimant qui est enroulée autour d'elle. Toutefois, lorsque le fer est chauffé au-dessus de son point de Curie, les minuscules champs magnétiques à l'intérieur, il commencent pointant dans des directions différentes, et il perd une grande partie de sa capacité magnétique. Par conséquent, les solénoïdes de noyau de fer subissent une baisse soudaine et brutale dans leurs champs magnétiques une fois que leurs températures passent un certain point critique.