science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Wat zijn de magnetische velden?

Atomen hebben magnetische noordpool en zuidpool - net als de aarde. Hoewel alles van atomen is gemaakt, gedragen de meeste dingen zich niet magnetisch omdat de polen van de atomen niet zijn uitgelijnd - de polen wijzen in alle verschillende richtingen. Wanneer iets de atoompolen in een substantie uitlijnt, wordt de substantie magnetisch. Elektriciteit is een van de dingen die de polen van atomen kan uitlijnen.

Elektromagneten

De archetype elektromagneet is het model met kraanwerking dat auto's en metaalschroot per ton oppikt. Dit model demonstreert een van de gewenste kenmerken van de elektromagneet - het wordt een magneet of geen magneet bij het omdraaien van een schakelaar. De elektrische stroom die rond een ijzeren kern loopt, lijnt de ijzeren atomen uit om van de ijzeren kern een magneet te maken. Een kleinere toepassing is de deurbel waarbij een elektromagneet een spits beweegt om de bel te raken. Luidsprekers zijn een andere toepassing van elektromagneten. Een papieren kegel is bevestigd aan een elektromagneet, die wordt bestuurd door een variërende elektrische stroom. De zanger zingt, er wordt een bijpassende elektrische stroom gegenereerd, de elektromagneet ontvangt een ritmische input en de papieren hoorn vibreert om de stem van de zanger te reproduceren.

Motoren

Motoren gebruiken magnetische velden om een ​​as te draaien. Aangezien de elektrische stroom die naar de motor gaat varieert - alle gegenereerde stromen doen, zorgt dit ervoor dat de opkomende en neergaande magnetische velden de kern van de motor rondduwen. Motoren zijn alomtegenwoordig - er zijn er minstens een dozijn in je auto, er is er één in elk apparaat, er is er een in je computer om de harde schijf te draaien, en er is er een in de automatische deur in de supermarkt.

Informatie Opslag

Wanneer een kleine elektromagneet over een gebied op een magnetisch gegevensopslagmedium beweegt, zal het een gemagnetiseerde vlek achterlaten als de elektromagneet wordt ingeschakeld en er geen gemagnetiseerde vlek is als de elektromagneet is uitgeschakeld. Later wordt een lus van draad snel voorbij de plek bewogen en het veld van de gemagnetiseerde plek zal een kleine elektrische stroom induceren. Op deze manier wordt informatie gelezen en vastgelegd. Omdat het lees /schrijf-apparaat het medium niet hoeft aan te raken om te worden opgenomen met een magnetisch veld, kunnen de apparaten zeer snel langs elkaar heen bewegen en kunnen gegevens met enorme snelheden worden gelezen en vastgelegd.

Magnetische levitatie

Magnetische levitatie, of Maglev, past een eigenschap van schijfstations toe op elektrische treinen. Als een trein net boven de rail kan rijden, op een magneetveld, zal er zeer weinig wrijving zijn en zal het gemakkelijk zijn om de trein te verplaatsen. Natuurlijk kan de trein dan heel snel rennen. Dit is hoe de Japanse bullet train - Shinkansen - werkt. Omdat de treinen door de rails worden aangedreven, is het eenvoudig om de rails in blokken te bouwen die slechts één trein tegelijk mogelijk maken.