Elektromagnes, przyrząd wytwarzający zjawiska magnetyczne pod wpływem prądu elektrycznego. Składa się z ferromagnetycznego rdzenia i umieszczonej na nim cewki elektrycznej.
Ma zwykle postać cewki osadzonej (nawiniętej) na rdzeniu z materiału silnie magnetycznie czynnego, np. ferromagnetyka, ferrytu (magnetyczna budowa materii).
Przepływ prądu elektrycznego przez cewkę wytwarza pole magnetyczne, które magnesuje rdzeń, ulegając tym samym znacznemu wzmocnieniu; gdy prąd przestaje płynąć, pole cewki znika, rdzeń rozmagnesowuje się i elektromagnes przestaje być źródłem pola magnetycznego.
Wynalazek elektromagnesu wiąże się ściśle z historycznym doświadczeniem - Oersteda (1820), w którym odkryty został efekt magnetyczny prądu elektrycznego.
Doświadczenie to powtórzył D.F. Arago.
Zjawisko magnesowania ciał magnetycznych przez pole przewodnika z prądem wykorzystał następnie W. Sturgeon, budując w 1825 pierwszy elektromagnes (na rdzeniu z miękkiego żelaza, pokrytym - dla zapewnienia izolacji elektrycznej - lakiem, był nawinięty nieizolowany drut).
Istotnie ulepszenia są zasługą J. Henry'ego, który zastosował drut izolowany (owinięty nicią jedwabną, dzięki czemu mógł go znacznie więcej nawinąć na rdzeń, uzyskując tym samym znacznie silniejszy elektromagnes.
Zwojnica, przez którą płynie prąd elektryczny wykazuje właściwości magnetyczne. Jej działanie można wzmocnić przez umieszczenie wewnątrz rdzenia wykonanego ze stali miękkiej. W ten sposób otrzymujemy elektromagnes. Zwiększenie liczby zwojów zwojnicy lub zwiększenie natężenia prądu również wzmacnia działanie elektromagnesu.
Zastosowanie
- huty (przenoszenie złomu żelaznego)
- stocznie (transport blach stalowych)
- hale (utrzymywanie ciężkich części stalowych)
- budowa słuchawek, dzwonków, automatycznych przedmiotów
- nauka
- medycyna
- dźwigi elektromagnetyczne
- cyklotrony
- instalacje alarmowe
- przekaźnik elektromagnetyczny
FERRYTY
FERRYTY [łac.], materiały ceramiczne wykazujące właściwości ferrimagnetyczne; pod względem właściwości elektrycznych są półprzewodnikami. Ferryty otrzymuje się przez: wymieszanie składników, którymi są tlenki metali (Fe2O3, MnO, CuO, NiO, MgO, ZnO, SrO, BaO), spieczenie proszku, rozdrobnienie, formowanie kształtek i powtórne spieczenie (w temp. 900–1500C, często w atmosferze ochronnej). Pod względem właściwości magnetycznych rozróżnią się ferryty magnetycznie miękkie (struktura gł. spinelowa), stosowane do wyrobu rdzeni cewek indukcyjnych głowic magnetycznych, i ferryty magnetycznie twarde (struktura heksagonalna), stosowane do wyrobu magnesów trwałych; znane są również ferryty. O prostokątnej pętli histerezy, stosowane do wyrobu m.in. elementów pamięci komputerów.
W końcu lat czterdziestych w laboratoriach holenderskiej firmy Philips otrzymano ferryt, początkowo materiał o miękkich właściwościach magnetycznych. Pod względem chemicznym jest on bliższy swemu praprzodkowi, magnetytowi, aniżeli ówcześnie znanym materiałom metalicznym. Ferryt jest kompleksowym związkiem tlenku żelazowego i tlenków innych metali (np. cynku, manganu itp.) i ze względu na sposób wytwarzania, a również właściwości, jest także nazywany ceramiką magnetyczną. Ferryty, w porównaniu z innymi materiałami magnetycznymi, są niezmiernie tanie i bardzo słabo przewodzą prąd elektryczny (pod tym względem są zaliczane do materiałów półprzewodzących), co pozwala zastosować je wszędzie tam, gdzie materiał jest poddany działaniu szybko zmiennych pól magnetycznych (straty energii elektrycznej w materiale wyraźnie zależą od tego, w jakim stopniu przewodzi prąd elektryczny). Dziś ferryty magnetycznie miękkie należą do najpowszechniej używanych materiałów magnetycznych. Stosuje się je w odbiornikach radiowych i telewizyjnych i praktycznie w każdym innym urządzeniu elektronicznym.