science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Dingen die elektriciteit en magneten gebruiken

Elektriciteit en magnetisme versterken de moderne wereld. De meeste van onze moderne technologische wonderen gebruiken op een of andere manier elektriciteit of magnetisme. Sommige apparaten gebruiken beide. Magnetisme en elektriciteit zijn op een fundamenteel niveau met elkaar verbonden. Elektriciteit kan worden gecreëerd door magnetisme, en magnetische velden kunnen worden gecreëerd door elektriciteit.

Elektromotoren

Elektromotoren zijn apparaten die elektrische energie in beweging zetten. Ze doen dit met behulp van magneten. Het principe van Oersted laat zien dat elektrische stromen hun eigen magnetische velden creëren. Motoren werken door het laten stromen van elektriciteit in draadlussen die zijn opgehangen in een magnetisch veld gecreëerd door magneten. Het magnetische veld dat de lusjes van de draad veroorzaken, drukt tegen het magnetische veld van de magneten, waardoor ze roteren. Deze draaiing draait de as van de motor en alles waaraan de as is bevestigd.

Elektrische generatoren

Elektrische generatoren zijn vergelijkbaar met elektromotoren. Ze zijn ook gevormd door lussen van draad opgehangen in een magnetisch veld gecreëerd door magneten. Ze werken echter precies op de tegenovergestelde manier dan motoren. Generatoren gebruiken beweging om elektriciteit te creëren door middel van magneten. De wet van Faraday laat zien dat wanneer een draad wordt blootgesteld aan een veranderend magnetisch veld, er een elektrische stroom ontstaat. Wanneer de as van de generator wordt gedraaid, draait de draadlus. Hierdoor wordt de lus continu blootgesteld aan een veranderend magnetisch veld, waardoor er elektriciteit in de lus stroomt. Generatoren gebruiken veel verschillende krachtbronnen om de as en lussen te draaien, zoals schroeven aangedreven door wind, wielen gedraaid door water en zelfs handkrukken.

Elektromagneten

Elektromagneten zijn door de mens gemaakte apparaten die nabootsen de effecten van natuurlijke magneten. Elektromagneten zijn in essentie gewoon spoelen van draad bevestigd aan een batterij of een andere bron van elektriciteit. Door het principe van Oersted creëert de stroom in de spoel een magnetisch veld. De vorm van de spoel zorgt ervoor dat het magnetische veld dezelfde vorm aanneemt als die van een staafmagneet. Elektromagneten kunnen alles doen wat natuurlijke magneten kunnen doen. Ze kunnen ook dingen doen die natuurlijke magneten niet kunnen: hun sterke punten kunnen worden gewijzigd door de stroom die erin stroomt te veranderen. Ze kunnen ook worden uitgeschakeld.

Supergeleidende magneten

Supergeleidende magneten lijken op elektromagneten. Ze zijn echter gemaakt van speciale materialen met vrijwel geen elektrische weerstand. Daardoor stroomt het eenmaal in een supergeleider, en blijft het stromen, zelfs als de stroombron wordt verwijderd. Spoelen van supergeleidende draad kunnen magnetische velden genereren, zelfs zonder een batterij of stroombron.