Αρχή ηλεκτρομαγνήτη:
Όταν ένας πυρήνας σιδήρου εισάγεται μέσα σε μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα που ενεργοποιείται, ο πυρήνας σιδήρου μαγνητίζεται από το μαγνητικό πεδίο της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας που ενεργοποιείται. Ο μαγνητισμένος σιδερένιος πυρήνας γίνεται επίσης μαγνήτης, έτσι ώστε ο μαγνητισμός της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας να ενισχύεται πολύ λόγω της υπέρθεσης των δύο μαγνητικών πεδίων. Προκειμένου να γίνει ο ηλεκτρομαγνήτης ισχυρότερος, ο σιδερένιος πυρήνας γίνεται συνήθως σε σχήμα παπουτσιού.
Σημειώστε όμως ότι τα πηνία στον πυρήνα του οπλισμένου σιδήρου τυλίγονται σε αντίθετες κατευθύνσεις, η μία πλευρά πρέπει να είναι δεξιόστροφα και η άλλη πλευρά πρέπει να είναι αριστερόστροφα. Εάν οι κατευθύνσεις περιέλιξης είναι ίδιες, τα αποτελέσματα μαγνήτισης των δύο πηνίων στον πυρήνα του σιδήρου θα αλληλοεξουδετερωθούν, καθιστώντας τον πυρήνα του σιδήρου μη μαγνητικό.
Επιπλέον, ο πυρήνας του ηλεκτρομαγνήτη είναι κατασκευασμένος από μαλακό σίδηρο και όχι από χάλυβα. Διαφορετικά, μόλις μαγνητιστεί ο χάλυβας, θα διατηρήσει τον μαγνητισμό για μεγάλο χρονικό διάστημα και δεν μπορεί να απομαγνητιστεί. Τότε η δύναμη του μαγνητισμού του δεν μπορεί να ελεγχθεί από το μέγεθος του ρεύματος και τα πλεονεκτήματα των ηλεκτρομαγνητών θα χαθούν.
Οι ηλεκτρομαγνήτες χρησιμοποιούνται ευρέως στην καθημερινή μας ζωή και στη βιομηχανική παραγωγή. Τα κοινά είναι τα εξής:
1. Ηλεκτρομαγνητικός γερανός
Οι ηλεκτρομαγνήτες έχουν πολλές πρακτικές εφαρμογές και η πιο άμεση εφαρμογή είναι οι ηλεκτρομαγνητικοί γερανοί. Τοποθετήστε τον ηλεκτρομαγνήτη στον γερανό, ενεργοποιήστε τον για να απορροφήσει μεγάλη ποσότητα χάλυβα, μετακινήστε τον σε άλλη θέση, κόψτε το ρεύμα και αφήστε τον χάλυβα κάτω. Μεγάλοι ηλεκτρομαγνητικοί γερανοί μπορούν να σηκώσουν αρκετούς τόνους χάλυβα τη φορά.
2. Ηλεκτρομαγνητικό ρελέ
Ένα ηλεκτρομαγνητικό ρελέ είναι ένας αυτόματος διακόπτης που ελέγχεται από έναν ηλεκτρομαγνήτη. Χρησιμοποιώντας ηλεκτρομαγνητικά ρελέ, η χαμηλή τάση και το ασθενές ρεύμα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο υψηλής τάσης και ισχυρού ρεύματος για την επίτευξη λειτουργίας σε μεγάλες αποστάσεις.
3. Ηλεκτρικό κουδούνι
Όταν το κύκλωμα είναι κλειστό, ο ηλεκτρομαγνήτης έλκει το ελαστικό κομμάτι, αναγκάζοντας το σφυρί να κινηθεί προς το σιδερένιο κουδούνι. Το σφυρί χτυπά το σιδερένιο κουδούνι και κάνει έναν ήχο. Ταυτόχρονα, το κύκλωμα αποσυνδέεται, ο ηλεκτρομαγνήτης χάνει τον μαγνητισμό του, το σφυρί αναπηδά και το κύκλωμα κλείνει. Επαναλαμβανόμενο έτσι, το ηλεκτρικό κουδούνι έκανε έναν συνεχή ήχο κουδουνίσματος.
4. Τρένο Maglev
Το τρένο maglev είναι ένα σύστημα τρένων υψηλής ταχύτητας Maglev που χρησιμοποιεί ανέπαφα ηλεκτρομαγνητικά συστήματα αιώρησης, καθοδήγησης και κίνησης. Μπορεί να φτάσει σε ταχύτητα άνω των 500 χιλιομέτρων την ώρα και είναι το ταχύτερο επίγειο όχημα μεταφοράς επιβατών στον κόσμο σήμερα. Έχει τα πλεονεκτήματα της γρήγορης ταχύτητας, της ισχυρής ικανότητας αναρρίχησης, της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας, του χαμηλού θορύβου κατά τη λειτουργία, της ασφάλειας και της άνεσης, της μη κατανάλωσης καυσίμου και της λιγότερης ρύπανσης. Και υιοθετεί μια ανυψωμένη μέθοδο, καταλαμβάνοντας ελάχιστη καλλιεργούμενη γη.
