Elektromagneet vs Permanente Magneet
Elektromagnete en permanente magnete is twee belangrike onderwerpe in elektromagnetiese teorie. Hierdie artikel sal die grondbeginsels van magnetisme, elektromagneet en permanente magneet verduidelik en die tussen die twee magnete beskryf.
Wat is Elektromagneet?
Om elektromagnete te verstaan, moet 'n mens eers die teorieë agter magnetisme verstaan. Magnetisme vind plaas as gevolg van elektriese strome. 'n Reguit stroomdraende geleier oefen 'n krag uit, loodreg op die stroom, op 'n ander stroomdraende geleier wat parallel aan die eerste geleier geplaas is. Aangesien hierdie krag loodreg op die vloei van ladings is, kan dit nie 'n elektriese krag wees nie. Dit is later as magnetisme geïdentifiseer.
Die magnetiese krag kan óf aantreklik óf afstootlik wees, maar altyd wedersyds. 'n Magneetveld oefen krag uit op enige bewegende lading, maar stilstaande ladings word nie beïnvloed nie. 'n Magneetveld van 'n bewegende lading is altyd loodreg op die snelheid. Die krag op 'n bewegende lading deur 'n magnetiese veld is eweredig aan die snelheid van die lading en die rigting van die magneetveld.
'n Magneet het twee pole. Hulle word gedefinieer as Noordpool en Suidpool. Die magneetveldlyne begin in die Noordpool en eindig in die Suidpool. Hierdie veldlyne is egter hipoteties. Daar moet kennis geneem word dat magnetiese pole nie as 'n monopool bestaan nie. Die pale kan nie geïsoleer word nie. Dit staan bekend as die Gauss se wet vir magnetisme. 'n Elektromagneet is 'n komponent wat bestaan uit stroomdraende lusse. Hierdie lusse kan enige vorm hê, maar gewone elektromagnete het die vorm van solenoïede of ringe.
Wat is permanente magneet?
Aangesien elektriese stroom die enigste manier is om 'n magneet te skep, moet permanente magnete uit strome bestaan. Elke atoom het elektrone wat om die kern van die atoom wentel, en hierdie elektrone het 'n eienskap wat die elektroniese spin genoem word. Hierdie twee eienskappe is verantwoordelik vir die magnetisme in materiale. Materiale kan in verskeie kategorieë gegroepeer word volgens hul magnetiese eienskappe. Paramagnetiese materiale, diamagnetiese materiale en ferromagnetiese materiale is om 'n paar te noem. Daar is ook 'n paar minder algemene tipes soos anti-ferromagnetiese materiale en ferrimagnetiese materiale. Diamagnetisme word getoon in atome met slegs gepaarde elektrone. Die totale spin van hierdie atome is nul. Die magnetiese eienskappe ontstaan slegs as gevolg van die orbitale beweging van elektrone. Wanneer 'n diamagnetiese materiaal in 'n eksterne magnetiese veld geplaas word, sal dit 'n swak magnetiese veld anti-parallel met die eksterne veld produseer. Paramagnetiese materiale het atome met ongepaarde elektrone. Die elektroniese spins van hierdie ongepaarde elektrone tree op as klein magnete, wat sterker is as die magnete wat deur die elektronorbitale beweging geskep word. Wanneer dit in 'n eksterne magnetiese veld geplaas word, belyn hierdie klein magnete met die veld om 'n magnetiese veld te produseer, wat parallel aan die eksterne veld is. Ferromagnetiese materiale is ook paramagnetiese materiale met sones van magnetiese dipole in een rigting selfs voordat die eksterne magnetiese veld toegepas word. Wanneer die eksterne veld toegepas word, sal hierdie magnetiese sones hulself parallel met die veld in lyn bring sodat hulle die veld sterker sal maak. Ferromagnetisme word in die materiaal gelaat selfs nadat die eksterne veld verwyder is, maar paramagnetisme en diamagnetisme verdwyn sodra die eksterne veld verwyder word. Die permanente magnete bestaan uit sulke ferromagnetiese materiale.
Wat is die verskil tussen elektromagnete en permanente magnete?
• Permanente magnete is ook elektromagnete met 'n aanhoudende stroom wat vloei, wat elke atoom 'n magneet maak.
• Elektromagnetisme verdwyn sodra die eksterne stroom gestop is, maar die permanente magnetisme bly.
