Electromagnet vs magnet permanent
Electromagneții și magneții permanenți sunt două subiecte importante în teoria electromagnetică. Acest articol va explica elementele fundamentale ale magnetismului, electromagnetului și magnetului permanent și va descrie între cei doi magneți.
Ce este electromagnetul?
Pentru a înțelege electromagneții, trebuie mai întâi să înțelegem teoriile din spatele magnetismului. Magnetismul apare din cauza curenților electrici. Un conductor purtător de curent drept exercită o forță, normală curentului, asupra altui conductor purtător de curent plasat paralel cu primul conductor. Deoarece această forță este perpendiculară pe fluxul sarcinilor, aceasta nu poate fi o forță electrică. Acesta a fost identificat ulterior drept magnetism.
Forța magnetică poate fi fie atractivă, fie respingătoare, dar întotdeauna reciprocă. Un câmp magnetic exercită forță asupra oricărei sarcini în mișcare, dar sarcinile staționare nu sunt afectate. Un câmp magnetic al unei sarcini în mișcare este întotdeauna perpendicular pe viteza. Forța asupra unei sarcini în mișcare de către un câmp magnetic este proporțională cu viteza sarcinii și cu direcția câmpului magnetic.
Un magnet are doi poli. Ele sunt definite ca Polul Nord și Polul Sud. Liniile câmpului magnetic încep la Polul Nord și se termină la Polul Sud. Cu toate acestea, aceste linii de câmp sunt ipotetice. Trebuie remarcat faptul că polii magnetici nu există ca monopol. Polii nu pot fi izolați. Aceasta este cunoscută drept legea lui Gauss pentru magnetism. Un electromagnet este o componentă alcătuită din bucle purtătoare de curent. Aceste bucle pot avea orice formă, dar electromagneții obișnuiți au forma unor solenoizi sau inele.
Ce este magnetul permanent?
Deoarece curentul electric este singura modalitate de a crea un magnet, magneții permanenți trebuie să fie formați din curenți. Fiecare atom are electroni care orbitează în jurul nucleului atomului, iar acești electroni au o proprietate numită spin electronic. Aceste două proprietăți sunt responsabile pentru magnetismul din materiale. Materialele pot fi grupate în mai multe categorii în funcție de proprietățile lor magnetice. Materialele paramagnetice, materialele diamagnetice și materialele ferromagnetice sunt pentru a numi câteva. Există, de asemenea, unele tipuri mai puțin comune, cum ar fi materialele antiferomagnetice și materialele ferimagnetice. Diamagnetismul se manifestă în atomii cu doar electroni perechi. Spinul total al acestor atomi este zero. Proprietățile magnetice apar numai datorită mișcării orbitale a electronilor. Când un material diamagnetic este plasat într-un câmp magnetic extern, acesta va produce un câmp magnetic slab anti-paralel cu câmpul extern. Materialele paramagnetice au atomi cu electroni nepereche. Spiri electronici ai acestor electroni nepereche acționează ca magneți mici, care sunt mai puternici decât magneții creați de mișcarea orbitală a electronilor. Când sunt plasați într-un câmp magnetic extern, acești magneți mici se aliniază cu câmpul pentru a produce un câmp magnetic, care este paralel cu câmpul extern. Materialele feromagnetice sunt, de asemenea, materiale paramagnetice cu zone de dipoli magnetici într-o direcție chiar înainte ca câmpul magnetic extern să fie aplicat. Când se aplică câmpul extern, aceste zone magnetice se vor alinia paralel cu câmpul, astfel încât să întărească câmpul. Feromagnetismul este lăsat în material chiar și după ce câmpul extern este îndepărtat, dar paramagnetismul și diamagnetismul dispar de îndată ce câmpul extern este îndepărtat. Magneții permanenți sunt alcătuiți din astfel de materiale feromagnetice.
Care este diferența dintre electromagneți și magneți permanenți?
• Magneții permanenți sunt, de asemenea, electromagneți cu un curent continuu, făcând fiecare atom un magnet.
• Electromagnetismul dispare odată ce curentul extern este oprit, dar magnetismul permanent rămâne.
