Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe elektromagneten werken

Elektromagneten zijn apparaten die elektriciteit gebruiken om een ​​magnetisch veld te creëren. Ze worden gemaakt door een draadspiraal rond een metalen kern, zoals ijzer of staal, te wikkelen. Wanneer er een elektrische stroom door de spoel vloeit, ontstaat er een magnetisch veld in de kern. De sterkte van het magnetische veld hangt af van het aantal windingen in de spoel en de hoeveelheid stroom die er doorheen vloeit.

Elektromagneten worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder:

* Motoren en generatoren

* Magnetische resonantiebeeldvormingsmachines (MRI).

* Magnetische levitatie (maglev) treinen

* Luidsprekers

* Magnetische kompassen

Hoe elektromagneten werken

Het basisprincipe achter elektromagneten is dat wanneer een elektrische stroom door een draad vloeit, er een magnetisch veld ontstaat. Het magnetische veld is het sterkst rond de draad en wordt zwakker naarmate u zich van de draad verwijdert.

Wanneer een draadspiraal om een ​​metalen kern wordt gewikkeld, worden de magnetische velden van elke winding van de spoel bij elkaar opgeteld, waardoor een sterker magnetisch veld in de kern ontstaat. De sterkte van het magnetische veld hangt af van het aantal windingen in de spoel en de hoeveelheid stroom die er doorheen vloeit.

Het magnetische veld dat door een elektromagneet wordt gecreëerd, kan worden gebruikt om andere magneten aan te trekken of af te stoten. Het kan ook worden gebruikt om een ​​elektrische stroom in een andere geleider te induceren. Dit principe wordt gebruikt in motoren en generatoren.

Toepassingen van elektromagneten

Elektromagneten worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder:

* Motoren en generatoren: Motoren gebruiken elektromagneten om elektrische energie om te zetten in mechanische energie. Generatoren gebruiken elektromagneten om mechanische energie om te zetten in elektrische energie.

* Magnetische resonantiebeeldvormingsmachines (MRI): MRI-machines gebruiken elektromagneten om een ​​sterk magnetisch veld te creëren dat de protonen in het lichaam op één lijn brengt. Hierdoor kunnen artsen afbeeldingen maken van de binnenkant van het lichaam.

* Magnetische levitatie (maglev) treinen: Maglev-treinen gebruiken elektromagneten om boven de sporen te zweven, waardoor de wrijving wordt verminderd en ze met zeer hoge snelheden kunnen reizen.

* Luidsprekers: Luidsprekers gebruiken elektromagneten om een ​​kegel heen en weer te bewegen, waardoor geluidsgolven ontstaan.

* Magnetische kompassen: Magnetische kompassen gebruiken elektromagneten om een ​​naald uit te lijnen met het magnetische veld van de aarde, zodat mensen hun weg kunnen vinden.

Elektromagneten zijn essentieel voor veel moderne technologieën. Ze worden in alles gebruikt, van motoren en generatoren tot MRI-machines en magneettreinen.