Elektromagnet – razlika između verzija
Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
Nema sažetka izmjene |
Nema sažetka izmjene |
||
Red 1:
[[Datoteka:Simple electromagnet.gif|mini|desno|200p|Jednostavan elektromagnet. Lakom izolovana bakarna žica namotana oko gvozdenog jezgra.]]
== [[Elektromagnet]] je jednostavna naprava koja se sastoji od [[namotaj]]a [[električni provodnik|električki provodne]] žice oko [[feromagnetski materijali|feromagnetskog]] jezgra. Obično se koristi kao dio [[релеј|releja]], [[solenoid]]a, [[elektromotor]]a i drugih naprava. ==▼
▲
== Način rada ==
[[Datoteka:VFPt Solenoid correct2.svg|mini|desno|200p|[[Magnetsko polje]] koje proizvodi zavojnica elektromagneta. Zakrivljene linije pokazuju [[silnice magnetskog polja]]. Tačke u krugovima označavaju smjer struje u žici prema posmatraču. Krstovi označavaju smjer struje u žici od posmatrača.
Kada se krajevi namotaja žice povežu sa izvorom [[električna struja|struje]], kao što je [[baterija]], dolazi do toka struje kroz zavojnicu. Ovaj tok stvara magnetsko polje, i elektromagnet dobija sjeverni i južni [[magnetski pol]]. Silnice magnetskog polja uzrokuju orijentaciju [[magnetski domen|magnetskih domena]] u jezgri u smjeru silnica. To se isto dešava sa obližnjim feromagnetskim objektima, i oni bivaju privučeni ka jezgri elektromagneta ako su u blizini.
Privlačno djelovanje dolazi otuda što stvoreno magnetsko polje stvara suprotnu orijentaciju magnetskih polova kod obližnjih objekata, i time se stvara privlačenje između magnetskih polova jezgre i
Ako se u zavojnici elektromagneta promijeni smjer struje, promijeniće mjesta magnetski polovi elektromagneta. To će istovremeno dovesti do promjene orijentacije polova u obližnjim feromagnetskim objektima, pa će i dalje biti privlačeni jezgri elektromagneta. Međutim obični [[magnet]] sa stalnim polovima će sad biti odbijan, ako je ranije bio privlačen jezgri, jer njegovu orijentaciju polova ne može da promijeni
== Oblik ==
Oblik elektromagneta
== Upotreba ==
[[Datoteka:Industrial lifting magnet.jpg|mini|desno|200p|Dizanje
Koriste se obično kao dijelovi kompleksnijih uređaja, kao što su [[
U većini slučajeva se koristi svojstvo elektromagneta da privlači feromagnetske materijale, kao što su [[
Dalja važna područja upotrebe, gdje se koristi magnetsko polje koje proizvode elektromagneti, su u čitačkim glavama kod [[kasetofon]]a, [[magnetofon]]a i [[
Kod čvrstih diskova se pušta puls struje kroz mali elektromagnet glave za čitanje. Ovaj puls stvara magnetsko polje koje magnetizira malu tačku na disku. Puls struje jednog polariteta stvara tačku jedne orijentacije magnetskih domena ([[binarni sistem|binarnu]] jedinicu). Puls struje drugog polariteta služi za zapis binarne nule.
Linija 28 ⟶ 30:
== Matematičko razmatranje ==
=== Definicije ===
{|cellpadding="2" style="border:2px solid;"
|-
|width="40"|<math>A\,</math>||
|-
|<math>B\,</math>||Tesla||[[Gustina magnetskog fluksa|Gustina magnetskog toka]]
|-
|<math>F\,</math>||Njutn||Sila stvorena magnetskim poljem
|-
|<math>H\,</math>||Amper-metar||[[Magnetska sila|Magnetna sila]]
|-
|<math>I\,</math>||Amper||Struja u namotaju
Linija 48 ⟶ 51:
|<math>m_1, m_2\,</math>||Amper-metar||Jačina polova elektromagneta
|-
|<math>\mu\,</math>||Njutn po kvadratnom Amperu||[[Permeabilnost (elektromagnetizam)|Permeabilnost]] jezgra
|-
|<math>\mu_0\,</math>||Njutn po kvadratnom Amperu||Permeabilnost vazduha ili vakuuma = 4π(10<sup>-7</sup>)
Linija 57 ⟶ 60:
|-
|<math>r\,</math>||Metar ||Udaljenost između polova dva elektromagneta
|}
Linija 65 ⟶ 66:
:<math>\int \mathbf{J}\cdot d\mathbf{A} = \oint \mathbf{H}\cdot d\mathbf{l}</math>
=== Magnetsko polje stvoreno strujom ===
[[Datoteka:Electromagnet with gap.svg|mini|upright=1.4|Magnetno polje ''(<span style="color:green;">zeleno</span>)'' tipičnog elektromagneta, sa jezgrom od gvožđa ''C'' koje formira zatvorene petlje sa dve vazdušne praznine ''G'' u sebi. Veći deo magnetnog polja ''B'' je koncentrisan u jezgru. Međutim, jedan deo linija polja ''B<sub>L</sub>'', koji se zove „curenje fluksa“, ne prati puno kolo jezgra i tako ne doprinosi sili koja deluje od elektromagnet. U prazninama ''G'' linije polja se šire izvan granica jezgra, ''B<sub>F</sub>''. To povećava „otpor“ magnetnog kola, smanjujući ukupan magnetni fluks u jezgra.]]
Magnetsko polje stvoreno elektromagnetom je proporcionalno broju zavoja žice i struji kroz namotaj. Zbog toga se ovaj produkt (-{NI}-) zove i [[magnetomotorna sila]].▼
▲Magnetsko polje stvoreno elektromagnetom je proporcionalno broju zavoja žice i struji kroz namotaj. Zbog toga se ovaj produkt (
Za jednostavan elektromagnet sa jednim magnetskim kolom, u kojem je dužina magnetnog jezgra
:<math>NI = H_{\mathrm{c}} L_{\mathrm{c}} + H_{\mathrm{g}} L_{\mathrm{g}}\,</math>
:<math>NI = B\left(\frac{L_{\mathrm{c}}}{\mu} + \frac{L_{\mathrm{g}}}{\mu_0}\right) \qquad \qquad \qquad \qquad (1) \,</math>
::gdje <math>\mu = B/H\,</math>
Linija 85 ⟶ 86:
:<math>F = \frac{B^2 A}{2 \mu_0} \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad (2) \,</math>
Zbog ograničenja najveće gustine magnetskog polja u realnim materijalima ovo svodi najveći praktični [[
:<math>\frac{F}{A} \approx 1000\ \mathrm{kPa} </math>
Gustina magnetskog polja je ograničena na oko 1.6 T za praktične materijale. To dakle ograničava praktični pritisak. Sila se može dalje povećavati povećanjem površine poprečnog presjeka elektromagneta.
Linija 113 ⟶ 114:
Ovo je približna formula i ne vrijedi ako su magneti jako blizu.
==
{{reflist}}
== Literatura ==
* {{Cite book| ref=harv|title=Principles of Electric Circuits|edition=7th|last=Floyd|publisher=Prentice|first=Thomas I. Hall|year=2002|isbn=978-0-13-098576-7|pages=387–930}}
==
{{commonscat|Electromagnets}}
* [https://web.archive.org/web/20090227035711/http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/magnetacademy/magnets/ Elektromagneti i magneti]
* [https://web.archive.org/web/20120220030524/http://instruct.tri-c.edu/fgram/web/
* [https://web.archive.org/web/20100709205321/http://geophysics.ou.edu/solid_earth/notes/mag_basic/mag_basic.html Osnovno o magnetizmu]
[[Kategorija:Elektrotehnika]]
[[Kategorija:Elektronika]]
[[Kategorija:Fundamentalni koncepti fizike]]
| |||