Electromagnet vs Permanent Magnet
Elektromagneter och permanentmagneter är två viktiga ämnen inom elektromagnetisk teori. Den här artikeln kommer att förklara grunderna för magnetism, elektromagnet och permanentmagnet och beskriva mellan de två magneterna.
Vad är elektromagnet?
För att förstå elektromagneter måste man först förstå teorierna bakom magnetism. Magnetism uppstår på grund av elektriska strömmar. En rak strömförande ledare utövar en kraft, vinkelrätt mot strömmen, på en annan strömförande ledare placerad parallellt med den första ledaren. Eftersom denna kraft är vinkelrät mot flödet av laddningar kan detta inte vara en elektrisk kraft. Detta identifierades senare som magnetism.
Den magnetiska kraften kan vara antingen attraktiv eller frånstötande men alltid ömsesidig. Ett magnetfält utövar kraft på alla rörliga laddningar, men stationära laddningar påverkas inte. Ett magnetfält för en rörlig laddning är alltid vinkelrätt mot hastigheten. Kraften på en rörlig laddning av ett magnetfält är proportionell mot laddningens hastighet och magnetfältets riktning.
En magnet har två poler. De definieras som Nordpolen och Sydpolen. Magnetfältslinjerna börjar i nordpolen och slutar i sydpolen. Dessa fältlinjer är dock hypotetiska. Det måste noteras att magnetiska poler inte existerar som en monopol. Polerna kan inte isoleras. Detta är känt som Gauss lag för magnetism. En elektromagnet är en komponent som består av strömförande slingor. Dessa slingor kan ha vilken form som helst, men vanliga elektromagneter har formen av solenoider eller ringar.
Vad är permanent magnet?
Eftersom elektrisk ström är det enda sättet att skapa en magnet måste permanentmagneter bestå av strömmar. Varje atom har elektroner som kretsar kring atomens kärna, och dessa elektroner har en egenskap som kallas det elektroniska spinnet. Dessa två egenskaper är ansvariga för magnetismen i material. Material kan grupperas i flera kategorier efter deras magnetiska egenskaper. Paramagnetiska material, diamagnetiska material och ferromagnetiska material är för att nämna några. Det finns också några mindre vanliga typer som antiferromagnetiska material och ferrimagnetiska material. Diamagnetism visas i atomer med endast parade elektroner. Den totala spinn av dessa atomer är noll. De magnetiska egenskaperna uppstår endast på grund av elektronernas omloppsrörelse. När ett diamagnetiskt material placeras i ett externt magnetfält kommer det att producera ett svagt magnetfält antiparallellt med det externa fältet. Paramagnetiska material har atomer med oparade elektroner. De elektroniska spinnen av dessa oparade elektroner fungerar som små magneter, som är starkare än magneterna som skapas av elektronens omloppsrörelse. När de placeras i ett externt magnetfält, är dessa små magneter i linje med fältet för att producera ett magnetiskt fält, som är parallellt med det yttre fältet. Ferromagnetiska material är också paramagnetiska material med zoner av magnetiska dipoler i en riktning även innan det externa magnetfältet appliceras. När det externa fältet appliceras kommer dessa magnetiska zoner att anpassa sig parallellt med fältet så att de skulle göra fältet starkare. Ferromagnetism finns kvar i materialet även efter det att det yttre fältet har tagits bort, men paramagnetism och diamagnetism försvinner så snart det yttre fältet avlägsnas. Permanentmagneterna är gjorda av sådana ferromagnetiska material.
Vad är skillnaden mellan elektromagneter och permanentmagneter?
• Permanenta magneter är också elektromagneter med en kontinuerlig ström som flyter, vilket gör varje atom till en magnet.
• Elektromagnetismen försvinner när den externa strömmen stoppas, men den permanenta magnetismen kvarstår.
