نحن نعلم بالفعل أن للتيار الكهربائي القدرة على إنتاج مجال مغناطيسي في مستوى متعامد مع اتجاه تدفق التيار. يستخدم المغناطيس الكهربائي هذا المبدأ. يمكن تعريف المغناطيس الكهربائي بأنه مغناطيس يعمل بالكهرباء. على عكس المغناطيس الدائم ، يمكن تغيير قوة المغناطيس الكهربائي عن طريق تغيير كمية التيار الكهربائي الذي يتدفق عبره. إذا تم قطع التدفق الحالي ، فإن خاصية المغناطيسية تتوقف عن الوجود.
لكن هذه أيضًا ميزة للمغناطيس الكهربي على المغناطيس الدائم لأن التحكم في التيار الكهربائي يتحكم أيضًا في المجال المغناطيسي ، في هذه الحالة ، أي قوة المجال الكهربائي تتحكم في قوة المجال المغناطيسي أيضًا. في الواقع ، يمكن عكس أقطاب المغناطيس الكهربائي عن طريق عكس تدفق الكهرباء.
ما هو المغناطيس الكهربائي
تصنع المغناطيسات الكهربائية من ملف من الأسلاك (سلك مجعد في سلسلة). هذا أكثر فعالية في إنتاج مجال مغناطيسي من مجرد سلك يسير بشكل مستقيم. يمكن تعزيز هذا التأثير عن طريق لف سلك بإحكام حول قلب قوي ، مصنوع من مادة مغناطيسية ، مثل الحديد. تُظهر الصورة أعلاه ملفًا ملفوفًا حول مسمار حديدي. لا يكون الظفر الحديدي بمفرده ممغنطًا.
خصائص المغناطيس
خاصية جذابة - تجذب المغناطيسات المواد المغناطيسية مثل الحديد والنيكل والكوبالت.
خاصية النفور - مثل الأقطاب تتنافر بينما تتجاذب الأقطاب على عكس بعضها البعض.
خاصية التوجيه - يشير المغناطيس المعلق بحرية دائمًا في اتجاه الشمال والجنوب.
مبدأ عمل المغناطيس الكهربائي
فكيف تعمل المغناطيسات الكهربائية؟ لنفكر في المسمار الحديدي نفسه. لماذا لا ينتج مجال مغناطيسي عندما لا يتأثر بمجال كهربائي؟
عادة ، يتم توجيه الذرات الموجودة في الظفر في اتجاهات عشوائية وتلغي المجالات المغناطيسية الفردية بعضها البعض. تحت تأثير التيار الكهربائي ، يتم إعادة توجيه هذه الذرات لبدء التوجيه في نفس الاتجاه. كل هذه المجالات المغناطيسية الفردية معًا تخلق مجالًا مغناطيسيًا قويًا. مع زيادة التدفق الحالي ، تزداد درجة إعادة التوجيه هذه أيضًا ، مما ينتج عنه مجال مغناطيسي أقوى. بمجرد إعادة توجيه جميع الجسيمات تمامًا في نفس الاتجاه ، فإن زيادة تدفق التيار لن تؤثر على المجال المغناطيسي الناتج. في هذه المرحلة ، يُقال أن المغناطيس مشبع.
استخدامات المغناطيس الكهربائي
يتم إعطاء بعض استخدامات المغناطيس الكهربائي في النقاط المذكورة أدناه:
مسرعات الجسيمات
مكبرات الصوت
الفصل المغناطيسي
المحركات والمولدات الكهربائية
أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي
مفاتيح التحكم في المرحلات
وسائل النقل
أنظمة دفع المركبات الفضائية
التدفئة التعريفي
محركات الأقراص الصلبة
عيوب الكهرومغناطيسية
بعض عيوب الكهرومغناطيسية هي كما يلي:
يسخنون بسرعة كبيرة
يستهلك الكثير من الطاقة
يمكنهم تخزين كميات هائلة من الطاقة في مجالهم المغناطيسي. إذا انقطع التيار الكهربائي ، ستفرغ الطاقة