آموزش های پایه ای برق, مقالات
آهن ربای الکتریکی و خاصیت الکترومغناطیسی
اردیبهشت
آهن ربای الکتریکی و خاصیت الکترومغناطیسی
– آهن ربای الکتریکی
اگر جریان الکتریکی توسط سیم عایق پیچیده‌شده به دور آهنربا بگذرد و میدان مغناطیسی تولید‌شود، آهنربای تشکیل‌شده در این فرآیند آهنربای الکتریکی نامیده‌می‌شود.
هسته این آهنربا که سیم پیچی شده‌است، از مواد فرومغناطیسی به عنوان مثال آهن، ساخته‌شده‌است.
میدان مغناطیسی به سرعت میتواند بوسیله تغییرات جریان الکتریکی گذرنده از سیم پیچ تغییر کند. به گونه‌ای که با از بین رفتن جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی ناپدید‌می‌شود.
این بدان معناست که قدرت میدان مغناطیسی در یک آهنربای الکتریکی نسبت مستقیمی با جریان الکتریکی که از آن عبور میکند، دارد.
آهنرباهای الکتریکی در دستگاههای الکتریکی مانند ژنراتورها ، موتورها ، رله‌ها و غیره و همچنین در دستگاه MRI (ام آر آی)، هارد دیسک‌ها و سایر ابزارهای علمی مورد استفاده‌قرار‌می‌گیرند.
– خاصیت الکترومغناطیسی
پدیده‌ی تولید‌شده توسط خاصیت مغناطیسی که بر اثر جریان الکتریکی ایجاد میشود، خاصیت الکترومغناطیسی نامیده‌می‌شود.
فیزیکدان دانمارکی هانس کریستین اورسدت خاصیت الکترومغناطیسی را در سال 1819 کشف کرد.
اثر مغناطیسی جریان الکتریکی
هنگامی که یک جریان الکتریکی از یک رسانا میگذرد،خطوط مغناطیسی اطراف آن پدید می‌آیند.
بیایید تاثیر مغناطیسی جریان الکتریکی را با کمک مثال زیر بررسی کنیم:
اثر مغناطیسی جریان الکتریکی
بر روی یک صفحه مقداری براده آهن پخش می‌کنیم و کمی به آن ضربه می‌زنیم.
اکنون، با عبور جریان الکتریکی، موارد زیر را بررسی‌می‌کنیم.
1- میدان مغناطیسی تغییر میکند: بدین معنی که، هنگامی که در نزدیکی و در فاصله مشخصی از رسانا باشیم، میدان تغییر میکند.نزدیکی به میدان، موجب قوی‌تر شدن آن و دوری از میدان، منجر به ضعیف‌تر شدن آن‌می‌شود.
2- هرچه چگالی جریان بزرگتر‌شود، میدان مغناطیسی قوی‌تر میشود.این بدان معنی‌است که قدرت میدان مغناطیسی در اطراف رسانا به بزرگی شارش جریان الکتریکی بستگی دارد.
3- جهت شارش جریان عمود بر جهت میدان مغناطیسی‌است.
4- اگر جهت جریان معکوس‌شود، جهت میدان مغناطیسی نیز معکوس‌می‌شود و با قرار‌دادن عقربه مغناطیسی در نزدیکی رسانا ، می‌توان آن را مشاهده کرد.
شکل زیر خطوط مغناطیسی را در آهنربا نمایش می‌دهد.
شکل زیر خطوط مغناطیسی در سیم پیچ را نمایش می‌دهد
کاربردهای آهنربای الکتریکی
- آهنرباهای الکتریکی به طور گسترده برای ذخیره اطلاعات و جابجایی اشیا مورداستفاده قرار‌می‌گیرند.
- آنها در بسیاری از وسایل الکتریکی مانند بلندگوها، زنگ‌های الکتریکی، قفلهای مغناطیسی و همچنین در دستگاههای ضبط مغناطیسی مانند ضبط صوتها، دیسک‌های رایانه‌ای و غیره استفاده می‌شوند.
- در تلویزیون (لوله‌های CRT )، تلفن‌ها ، زنگ درب‌ها و موبایل‌ها به کار گرفته‌می‌شود.
- همچنین از آهنرباهای الکتریکی در کارخانه‌های بازیافت به منظور دفع زباله استفاده‌می‌شود.
- در سیستم پیشران فضاپیماها برای تولید نیرو مورداستفاده قرار‌می‌گیرد.