Elektromagnēts pret pastāvīgo magnētu: atšķirība un salīdzinājums

Atslēgas

1. Elektromagnēts ir magnēts, kas izveidots, izlaižot elektrisko strāvu caur stieples spoli, radot magnētisko lauku.
2. Savukārt pastāvīgais magnēts ir magnēts, kas saglabā savas magnētiskās īpašības bez ārēja magnētiskā lauka.
3. Elektromagnētus var ieslēgt un izslēgt, kontrolējot strāvas plūsmu, savukārt pastāvīgie magnēti vienmēr ir “ieslēgti”.

Kas ir elektromagnēts?

Elektromagnēts ir magnēta veids, kurā magnētisko lauku rada, izmantojot elektrību vai elektrisko strāvu. Tas darbojas pēc Ampere ķēdes likuma principa, kas saista magnētiskos laukus ap slēgtu cilpu ar elektrisko strāvu, kas iet caur to. 

Elektrības un magnētisma attiecības pirmo reizi 19. gadsimtā atklāja dāņu zinātnieks un fiziķis Hanss Kristians Oersteds. Vēlāk britu zinātnieks Viljams Stērdžeons izveidoja pirmo elektromagnētu, izmantojot vara stiepli.

Elektromagnētus var viegli izgatavot, ietinot izolētu vadu spolē ap mīkstu dzelzs serdi. Izmantotais izolētais vads ir izgatavots no vara. Kad elektriskā strāva iet caur to, spoles uzvedas kā magnēts un rada spēcīgu magnētisko lauku ap vadu. Magnētiskie lauki veidojas tikai tad, kad caur spolēm plūst elektriskā strāva, tiklīdz strāvas plūsma tiks apturēta, magnētiskie lauki beigsies. Magnētiskā lauka stiprumu var palielināt vai samazināt, palielinot vai samazinot caur spolēm plūstošās elektroenerģijas daudzumu. Trīs parasti izmantotie elektromagnētu veidi ir izturīgi, Supravadītāji, un hibrīdi. 

Elektromagnēti tiek plaši izmantoti elektriskās ierīcēs, piemēram, transformatoros, motoros, ģeneratoros, elektriskajos zvanos, MRI iekārtās, skaļruņos, cietajos diskos utt.

Kas ir pastāvīgais magnēts?                                                                             

Pastāvīgie magnēti ir mākslīgi magnēti, kas var ģenerēt savu magnētisko lauku ilgu laiku bez ārējiem avotiem, piemēram, elektromagnētiem. Nozīmīgākā magnēta īpašība ir tā, ka tas var piesaistīt feromagnētiskus materiālus, ti, materiālus, kas satur zināmu dzelzs pakāpi un var tikt magnetizēti, piemēram, dzelzi, tēraudu, niķeli, kobaltu un to sakausējumus. 

Pastāvīgos magnētus ražo, karsējot minerāliežos atrodamo feromagnētisko materiālu ārkārtīgi augstā temperatūrā, vienlaikus pakļaujot to ārējam magnētiskajam laukam. Mainot sildīšanas temperatūru, var ražot dažāda veida pastāvīgos magnētus. Visplašāk izmantotie pastāvīgie magnēti ir ferīta, Alnico, Samarija kobalta un neodīma magnēti, kas pazīstami arī kā neodīma dzelzs bors (NdFeB), kas ir spēcīgākais pastāvīgā magnēta veids. 

Pastāvīgajiem magnētiem ir svarīga loma inženierzinātnēs, un tos plaši izmanto tādās iekārtās kā austiņas, skaļruņi, mobilie tālruņi, sensori, ledusskapju magnēti, cietie diski, automašīnas utt. Šos magnētus izmanto arī daudzās slimnīcu iekārtās, piemēram, MRI skeneros, skrāpēšanas operācijās, kompasi, rotaļlietas, kredītkartes vai debetkartes, audio kasetes, elektriskās ģitāras, Uc

Atšķirība starp elektromagnētu un pastāvīgo magnētu

1. Elektromagnētam ir nepieciešama elektriskā strāva, lai radītu magnētiskos laukus, turpretim pastāvīgajiem magnētiem nav nepieciešams ārējs avots, tie rada savu magnētisko lauku. 
2. Elektromagnēti ir izgatavoti no mīkstiem materiāliem, piemēram, mīksta dzelzs, savukārt pastāvīgie magnēti ir izgatavoti no cietiem materiāliem, piemēram, tērauda.
3. Elektromagnētu radīto spēcīgo magnētisko lauku var viegli regulēt, mainot plūstošo elektrisko strāvu, savukārt pastāvīgo magnētu radītā magnētiskā lauka stiprums ir fiksēts un to nevar mainīt.
4. Jūsu darbs IR Klientu apkalpošana polaritāte elektromagnētu var mainīt, savukārt pastāvīgo magnētu polaritāti nekad nevar mainīt.
5. Elektromagnētus var demagnetizēt, noņemot elektrisko strāvu, turpretī pastāvīgos magnētus nekad nevar demagnetizēt.

Salīdzinājums starp elektromagnētu un pastāvīgo magnētu

Salīdzināšanas parametri	Elektromagnēts	Pastāvīgais magnēts
Magnetizācija	Tie ir īslaicīgi magnetizēti	Tie ir pastāvīgi magnetizēti
materiāls	Tie ir izgatavoti no mīkstiem materiāliem	Tie ir izgatavoti no cietiem materiāliem
spēks	Magnētiskā lauka stiprumu var viegli mainīt	Magnētiskā lauka stiprums ir fiksēts
Polaritāte	Var mainīt elektromagnētu polaritāti	Pastāvīgo magnētu polaritāte nevar mainīties
Demagnetizēts	Tos var demagnetizēt, apturot elektriskās strāvas plūsmu	Tos nevar demagnetizēt

Atsauces

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

Pēdējo reizi atjaunināts: 30. gada 2023. jūlijā