Különbség az elektromágnes és az állandó mágnes között

Elektromágnes vs állandó mágnes
 

Az elektromágnesek és az állandó mágnesek két fontos téma az elektromágneses elméletben. Ez a cikk ismerteti a mágnesesség, az elektromágnes és az állandó mágnes alapjait, és leírja a két mágnes közötti kapcsolatot.

Mi az elektromágnes??

Az elektromágnesek megértéséhez először meg kell értenie a mágnesesség mögötti elméleteket. A mágnesesség az elektromos áramok miatt fordul elő. Egy egyenes áramot hordozó vezető az árammal egy normál erőt gyakorol egy másik áramvezető vezetőre, amely az első vezetékkel párhuzamosan van elrendezve. Mivel ez az erő merőleges a töltések áramlására, ez nem lehet elektromos erő. Ezt később mágnesességként azonosították.

A mágneses erő lehet vonzó vagy visszataszító, de mindig kölcsönös. A mágneses mező erőt gyakorol minden mozgó töltésre, de a helyhez kötött töltéseket ez nem befolyásolja. A mozgó töltés mágneses tere mindig merőleges a sebességre. A mágneses mező által mozgó töltésre kifejtett erő arányos a töltés sebességével és a mágneses mező irányával.

A mágnesnek két pólusa van. Meghatározzák őket, mint Északi-sark és Déli-sark. A mágneses mező vonalai az északi sarkon kezdődnek, és a déli sarkon végződnek. Ezek a mezővonalak azonban hipotetikusak. Meg kell jegyezni, hogy a mágneses pólusok nem léteznek monopolként. A pólusokat nem lehet elkülöníteni. Ezt Gauss mágneses törvényének nevezik. Az elektromágnes egy áramszállító hurkokból álló alkatrész. Ezek a hurkok bármilyen alakúak lehetnek, de a közönséges elektromágnesek szolenoidok vagy gyűrűk alakúak.

Mi az állandó mágnes??

Mivel a mágnesek létrehozása csak az elektromos áram lehet, az állandó mágneseknek áramokból kell állniuk. Minden atomnak atomja körül keringő elektronok vannak, és ezeknek az elektronoknak olyan tulajdonsága van, amelyet elektronikus spinnek hívnak. Ez a két tulajdonság felelős az anyagok mágnesességében. Az anyagokat mágneses tulajdonságaik alapján több kategóriába lehet sorolni. A paramágneses anyagok, a diatomágneses anyagok és a ferromágneses anyagok csak néhányat említhetnek. Vannak néhány kevésbé általános típusok is, mint például az anti-ferromágneses anyagok és a ferromágneses anyagok. A diamagnetizmust csak párosított elektronokkal rendelkező atomokban mutatjuk be. Ezen atomok teljes spinje nulla. A mágneses tulajdonságok csak az elektronok keringő mozgása miatt merülnek fel. Ha egy diamagnetikus anyagot külső mágneses mezőbe helyeznek, akkor a külső mezővel párhuzamosan gyenge mágneses mezőt hoz létre. A paramágneses anyagok atomjai páratlan elektronokkal vannak ellátva. Ezeknek a páratlan elektronoknak az elektronikus spinje kis mágnesekként működik, amelyek erősebbek, mint az elektron keringési mozgása által létrehozott mágnesek. Külső mágneses mezőbe helyezve ezek a kis mágnesek a mezőhöz igazodnak, hogy mágneses mezőt hozzanak létre, amely párhuzamos a külső mezővel. A ferromágneses anyagok olyan paramágneses anyagok is, amelyeknek mágneses dipóliái vannak egy irányban, még a külső mágneses mező alkalmazása előtt. A külső mező alkalmazásakor ezek a mágneses zónák a mezővel párhuzamosan igazodnak, hogy erősebbé tegyék a mezőt. A ferromágnesesség az anyagban még a külső mező eltávolítása után is megmarad, de a paramagnetizmus és a diamagnetizmus eltűnik, amint a külső mezőt eltávolítják. Az állandó mágnesek ilyen feromágneses anyagokból készülnek.