Макалада электромагнит деген эмне, ал кандай принципте жайгаштырылат жана магниттин бул түрү кайсы аймактарда колдонулаары сүрөттөлөт.
Магнитизм
Эң таң калыштуу, бирок жөнөкөй физикалык реакциялардын бири бул магнетизм. Мындан үч миң жыл мурун байыркы Греция менен Кытайдын көптөгөн окумуштуулары "магниттик таштардын" адаттан тыш касиеттерин билишкен.
Биздин убакта сиз эч кимди таң калтырбайсыз, атүгүл эң күчтүү магниттер - неодимге негизделген. Алар көбүнчө кооздук катары сатылат же ар кандай приборлордун жана механизмдердин ичинен тапса болот. Бирок магнетизм илимий-техникалык прогресс үчүн канчалык маанилүү экенин аз эле адамдар билет.
Бирок 19-кылымдын башында электромагнит сыяктуу түзүлүш жаралган. Анда электромагнит деген эмне, ал кантип иштейт жана кайда колдонулат? Бул тууралуу бул макалада сүйлөшөбүз.
Аныктама
Электромагнит – бул электр тогу колдонулганда магнит талаасын пайда кылган атайын түзүлүш. Көбүнчө электромагниттер ферромагниттик касиетке ээ негизги орогучтан жана өзөктөн турат.
Ороо адатта ар кандай жез же алюминий зымдарынан жасалаткалыңдыгы, сөзсүз түрдө жылуулоо менен капталган. Бирок өтө өткөргүч материалдардан жасалган электромагниттер да бар. Магниттик схемалар өздөрү болоттон, темир-никель эритмелеринен же чоюндан жасалган. Жана куюлган токтун жоготууларын азайтуу үчүн, магниттик чынжырлар структуралык түрдө жука барактардын бүтүндөй топтомунан жасалган. Эми биз электромагнит эмне экенин билебиз. Келгиле, бул пайдалуу түзмөктүн таржымалын кененирээк карап чыгалы.
Тарых
Электромагниттин жаратуучусу - Уильям Стержен. Ал 1825-жылы биринчи магнитти жасаган. Структуралык жактан алганда, аппарат калың изоляцияланган жез зым менен курчалган темирдин цилиндр түрүндө болгон. Ал аркылуу электр тогу өткөн учурда металл таяк магниттик касиетке ээ болгон. Ал эми токтун агымы үзүлгөндө, аппарат дароо бүт магниттик күчүн жоготкон. Дал ушул сапат - керек болсо күйгүзүү жана өчүрүү - электромагниттерди бир катар технологиялык жана өнөр жай тармактарында колдонууга мүмкүндүк берет.
Биз электромагнит деген эмне деген суроону карап чыктык. Эми анын негизги түрлөрүн карап көрөлү. Алар магнит талаасын түзүү ыкмасына жараша бөлүнөт. Бирок алардын функциясы ошол эле бойдон калууда.
Көрүүлөр
Электромагниттердин төмөнкү түрлөрү бар:
- Нейтралдуу DC. Мындай түзүлүштө магнит агымы орогуч аркылуу өткөн түз электр тогу аркылуу түзүлөт. Бул мындай электромагниттин тартуу күчү чоңдугуна жараша гана өзгөрөт дегенди билдиретток, жана анын оролгон багытынан эмес.
- Поляризацияланган DC. Мындай түрдөгү электромагниттин аракети эки көз карандысыз магнит агымынын болушуна негизделген. Эгер поляризация жөнүндө айтсак, анда анын болушу, адатта, туруктуу магниттер тарабынан түзүлөт (сейрек учурларда, кошумча электромагниттер), ал орогуч өчүрүлгөндө жагымдуу күчтү түзүү үчүн керек. Ал эми мындай электромагниттин аракети орамда кыймылдаган электр тогунун чоңдугуна жана багытына жараша болот.
- AC. Мындай приборлордо электромагниттик катушка өзгөрмө токтун күчү менен иштейт. Демек, белгилүү бир мезгилдүүлүк менен магнит агымы өзүнүн багытын жана чоңдугун өзгөртөт. Ал эми тартылуу күчү чоңдугу боюнча гана өзгөрөт, ошондуктан ал аны азыктандырган электр тогунун жыштыгынан эки эсе көп жыштык менен минимумдан максималдуу мааниге чейин "импульс" кылат.
Биз алардын кандай түрлөрү бар экени менен таанышып чыкканбыз. Эми электромагниттерди колдонуунун мисалдарын карап көрөлү.
Өнөр жай
Балким, ар бир адам жок дегенде бир жолу, бирок көтөрүүчү электромагнит сыяктуу түзүлүштүн түрлөрүн көргөн. Бул ар турдуу диаметрдеги коюу «блин», анын тартуунун зор кучу бар жана жук ташуу, металл сыныктарын жана жалпысынан башка металлдарды ташуу учун колдонулат. Анын ынгайлуулугу электрди өчүрүү жетиштүү экендигинде - жана бүт жүк ошол замат илгичтен ажыратылат жана тескерисинче. Бул жүктөө жана түшүрүү процессин абдан жөнөкөйлөтөт.
Күчэлектромагнит, демек, төмөнкү формула боюнча эсептелет: F=40550∙B^2∙S. Келгиле, кененирээк карап көрөлү. Бул учурда, F - килограммдагы күч (Ньютон менен да өлчөөгө болот), B - индукциялык маани, ал эми S - аппараттын жумушчу бетинин аянты.
Медицина
19-кылымдын аягында эле электромагнит медицинада колдонула баштаган. Мындай мисалдардын бири көздү бөтөн денелерди (металл кырындылары, дат, кабырчыктуу ж.б.) кетире турган атайын аппарат болуп саналат.
Ал эми биздин доордо электромагниттер медицинада да кеңири колдонулат, балким, баары уккан бул аппараттардын бири MRI. Ал магниттик ядролук резонанстын негизинде иштейт жана чындыгында абдан чоң жана күчтүү электромагнит.
Техника
Ошондой эле окшош магниттер ар кандай техникада жана электроникада, ошондой эле үй чөйрөсүндө, мисалы, кулпу катары колдонулат. Мындай кулпулар ыңгайлуу, анткени алар өтө тез жана колдонууга оңой, бирок ошол эле учурда авариялык кырдаалда имаратты энергиядан ажыратып коюу жетиштүү – жана алардын баары ачылат, бул өрт учурунда абдан ыңгайлуу.
Жана, албетте, бардык релелердин иштеши электромагнетизмдин принциптерине негизделген.
Көрүп тургандай, бул илим менен технологиянын ар кандай тармактарында колдонулуучу өтө маанилүү түзүлүш.
