science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Soorten elektromagneten

Er zijn twee algemene soorten magneten: permanente magneten en elektromagneten. Permanente magneten bevatten een combinatie van ijzer-, kobalt- en nikkelmetalen, die een continu magnetisch veld produceren. Als gevolg hiervan blijven deze magneten altijd op uw koelkast plakken. Elektromagneten produceren daarentegen een magnetisch veld door een stroom van elektriciteit. Dat magnetisch veld verdwijnt wanneer de elektriciteit stopt met stromen.

Resistieve

Een resistieve magneet produceert een magnetisch veld met koperen draden. Terwijl elektriciteit door de draad loopt, produceren de elektronen een zwak magnetisch veld. Als je dan een draad om een ​​stuk metaal draait, zeg ijzer, help je dat magnetische veld rond het strijkijzer te concentreren. Hoe meer je de draad draait, hoe sterker het veld.

Je kunt ook stapels koperplaten gebruiken, meestal Bitterplaten. Vernoemd naar hun uitvinder, Francis Bitter, Bitterplaten bevatten gaten die water doorlaten en de magneten koelen, waardoor de magneten een sterker magnetisch veld kunnen produceren. Aan de andere kant kost het een dure hoeveelheid elektriciteit en water om deze resistieve magneten te laten werken.

Supergeleidende producten

Supergeleidende elektromagneten werken door de elektrische weerstand te verminderen: terwijl een stroom door een koperen plaat loopt, atomen in het koper interfereren met de elektronen in de stroom. Aldus gebruiken supergeleidende magneten vloeibare stikstof of vloeibaar helium om zeer koude temperaturen te produceren. De kou houdt de koperen atomen uit de weg en deze elektromagneten blijven draaien, zelfs wanneer de stroom is uitgeschakeld.

Volgens het Magnet Lab van de Florida State University hebben supergeleidende elektromagneten een enorm potentieel. Wetenschappers gebruiken ze vanaf 2010 om de technologie voor medische beeldvorming te verbeteren en zwevende treinen te ontwikkelen.

Hybride

Hybride elektromagneten combineren resistieve elektromagneten met supergeleidende elektromagneten. Het ontwerp van hybride elektromagneten varieert, maar de hybride van het Magnet Lab van de Florida State University weegt 35 ton, is ruim 20 voet lang en bevat voldoende koperdraad voor 80 gemiddelde huizen. Gedeïoniseerd water of water zonder elektrische lading houdt deze hybride magneet langer dan 400 graden F onder het vriespunt.

Het Lawrence Berkeley National Laboratory ontwikkelt ook hybride elektromagneten. In januari 2010 ontwikkelden wetenschappers daar een nieuw type hybride voor moleculair onderzoek.