Elektromagnet vs permanentní magnet: Rozdíl a srovnání

Key Takeaways

1. Elektromagnet je magnet vytvořený průchodem elektrického proudu cívkou drátu, který vytváří magnetické pole.
2. Permanentní magnet je naproti tomu magnet, který si zachovává své magnetické vlastnosti bez vnějšího magnetického pole.
3. Elektromagnety lze zapínat a vypínat řízením toku proudu, zatímco permanentní magnety jsou vždy „zapnuty“.

Co je elektromagnet?

Elektromagnet je typ magnetu, ve kterém se magnetické pole vytváří pomocí elektřiny nebo elektrického proudu. Funguje na principu Ampérova obvodového zákona, který dává do souvislosti magnetická pole kolem uzavřené smyčky s elektrickým proudem, který jí prochází. 

Vztah mezi elektřinou a magnetismem poprvé objevil v 19. století dánský vědec a fyzik Hans Christian Oersted. Později britský vědec jménem William Sturgeon vytvořil první elektromagnet pomocí měděného drátu.

Elektromagnety lze snadno vyrobit zabalením izolovaného drátu do cívky kolem jádra z měkkého železa. Použitý izolovaný drát je vyroben z mědi. Když jím prochází elektrický proud, cívky se chovají jako magnet a vytvářejí kolem drátu silné magnetické pole. Magnetická pole se vyvíjejí pouze tehdy, když cívkami protéká elektrický proud, jakmile se tok proudu zastaví, magnetická pole skončí. Sílu magnetického pole lze zvýšit nebo snížit zvýšením nebo snížením množství elektřiny protékající cívkami. Běžně používané tři typy elektromagnetů jsou odporové, supravodivé a hybridní. 

Elektromagnety jsou široce používány v elektrických zařízeních, jako jsou transformátory, motory, generátory, elektrické zvonky, přístroje MRI, reproduktory, pevné disky atd.

Co je to permanentní magnet?                                                                             

Permanentní magnety jsou umělé magnety, které mohou generovat své magnetické pole po dlouhou dobu bez jakýchkoliv externích zdrojů, jako jsou elektromagnety. Nejvýznamnější vlastností magnetu je, že může přitahovat feromagnetický materiál, tj. materiál, který obsahuje určitý stupeň železa a může být magnetizován, jako je železo, ocel, nikl, kobalt a jejich slitiny. 

Permanentní magnety se vyrábějí zahříváním feromagnetického materiálu nacházejícího se v minerálních horninách při extrémně vysokých teplotách, přičemž je vystaven vnějšímu magnetickému poli. Střídáním teploty ohřevu lze vyrábět různé typy permanentních magnetů. Nejrozšířenější permanentní magnety jsou feritové, alnico, samarijské kobaltové a neodymové magnety, také známé jako neodymový železný bór (NdFeB), nejsilnější typ permanentního magnetu. 

Permanentní magnety hrají důležitou roli ve strojírenství a jsou široce používány v zařízeních, jako jsou sluchátka, reproduktory, mobilní telefony, senzory, magnety na ledničky, pevné disky, auta atd. Tyto magnety se také používají v mnoha nemocničních zařízeních, jako jsou skenery MRI, škrabací operace, kompasy, hračky, kreditní nebo debetní karty, audiokazety, elektrické kytary, Etc.

Rozdíl mezi elektromagnetem a permanentním magnetem

1. Elektromagnet potřebuje elektrický proud ke generování magnetických polí, zatímco permanentní magnety nepotřebují žádný vnější zdroj, vytvářejí své magnetické pole. 
2. Elektromagnety jsou vyrobeny z měkkých materiálů, jako je měkké železo, zatímco permanentní magnety jsou vyrobeny z tvrdých materiálů, jako je ocel.
3. Silné magnetické pole generované elektromagnety lze snadno upravit změnou procházejícího elektrického proudu, zatímco síla magnetického pole generovaného permanentními magnety je pevná a nelze ji měnit.
4. Projekt polarita elektromagnetů lze změnit, zatímco polaritu permanentních magnetů nelze změnit nikdy.
5. Elektromagnety lze demagnetizovat stažením elektrického proudu, zatímco permanentní magnety nelze demagnetizovat nikdy.

Srovnání elektromagnetu a permanentního magnetu

Parametry srovnání	Elektromagnet	Stálý magnet
Magnetizace	Jsou dočasně zmagnetizované	Jsou permanentně magnetizované
Materiál	Jsou vyrobeny z měkkých materiálů	Jsou vyrobeny z tvrdých materiálů
Pevnost	Sílu magnetického pole lze snadno měnit	Síla magnetického pole je pevná
Polarita	Polarita elektromagnetů může být změněna	Polarita permanentních magnetů se nemůže změnit
Demagnetizováno	Mohou být demagnetizovány zastavením toku elektrického proudu	Nelze je demagnetizovat

Reference

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1608462
2. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6668/ab6fea/meta

Poslední aktualizace: 30. července 2023