Электромагниты и их применение

Ключевые слова: электромагнит, магнитное поле электромагнита.

На этом уроке вы:

• научитесь сравнивать магнитные поля, создаваемые токами разной формы;
• узнаете принцип действия электромагнитов.

Катушка со вставленным железным (его еще называют ферромагнитным) сердечником представляет собой электромагнит (рис. 33.1).

Электромагнит можно рассматривать как магнит, который функционирует, когда по его обмотке течет ток. Полярность электромагнита может быть легко изменена путем изменения направления тока.

Перечислим преимущества электромагнитов:

1. Их размеры могут быть любыми, от микроскопических до очень больших.
2. Включая, выключая ток в обмотке электромагнита, его можно быстро намагнитить и размагнитить.
3. Меняя силу тока, число витков и сердечник, можно легко управлять силой магнитного действия.
4. Меняя полярность тока, легко изменить направление магнитной силы.

Рис. 33.1

Именно поэтому электромагниты широко распространены. Невозможно представить себе отрасль электротехники, где бы не использовались электромагниты.

Электромагниты и их применение. Рассмотрим примеры, где используются электромагниты.

Электромагниты часто используются для хранения информации, так как многие материалы способны поглощать магнитное поле, которое может быть впоследствии считано для извлечения информации. Они находят применение практически в любом современном приборе.

Где еще применяют электромагниты? В быту они используются в ряде бытовых приборов. Колонки, громкоговорители и магнитофоны — это устройства, в которых реализуется этот эффект.

Где применяют электромагниты в жизни? Простейшими примерами служат дверные звонки (рис. 33.2) и электромагнитные замки. Создавая сильное поле, возникает электромагнитная блокировка дверей. Дверь остается закрытой, пока ток проходит через электромагнит. Телевизоры, компьютеры, автомобили, лифты и копировальные аппараты — вот, где применяют электромагниты, и это далеко не полный список.

Рис. 33.2

Электродвигатели (рис. 33.3) и генераторы жизненно важны в современном мире. Мотор принимает электрическую энергию и использует магнит, чтобы превратить электрическую энергию в кинетическую. Генератор (рис. 33.4), наоборот, преобразует движение, используя магниты, чтобы вырабатывать электричество.

Рис. 33.3

Рис. 33.4

При перемещении габаритных металлических объектов используются грузоподъемные электромагниты (рис. 33.5). С их помощью можно также поднимать и перемещать массивные объекты, например, автомобили перед утилизацией. Они также используются при транспортировке. Так в поездах Европы и Азии электромагниты используются для перевозки автомобилей. Это помогает поездам двигаться на феноменальных скоростях. Они также необходимы при сортировке металлолома, для отделения чугуна и других черных металлов от цветных.

Рис. 33.5

Вопросы

1. Как взаимодействуют катушки с токами?
2. Как определить, какой торец катушки является северным, а какой южным полюсом?
3. Почему электромагниты широко применяются? Предложите свои варианты применения.
4. Электрический звонок, включенный последовательно с лампой 40 Вт, звонит слишком тихо. Лампой какой мощности (25 Вт или 60 Вт) нужно заменить данную, чтобы звонок стал звенеть громче?
5. Соедините проводами детали (рис. 33.6) так, чтобы можно было нажатием выключателя 1 привести звонок 3 в действие от аккумулятора 2.

Рис. 33.6