Care este diferența dintre un magnet permanent și un electromagnet?
La un electromagnet, câmpul magnetic este generat de curentul electric într-o bobină de sârmă și este amplificat de un miez din fier moale.
De îndată ce curentul este oprit, miezul din fier moale își pierde magnetizarea.
Un magnet permanent este alcătuit din material feromagnetic, magnetizat printr-un câmp magnetic extern puternic.
Materialul dur magnetic utilizat își păstrează o parte din magnetizare după ce câmpul magnetic extern este întrerupt.
Notă: În magazinul nostru comercializăm doar magneți permanenți, nu electromagneți.
Cuprins
Câmpuri magnetice (câmpuri B) – informații generale
Toate câmpurile magnetice (câmpurile B) sunt generate de sarcini electrice în mișcare, adică de curenți electrici. Chiar și un singur electron în mișcare generează un câmp B.Electromagneți
Un fir prin care circulă un curent (electroni în mișcare) generează un câmp magnetic în jurul său.
Intensitatea câmpului magnetic depinde de intensitatea curentului și de forma firului.
Orice fir străbătut de curent este, în esență, un electromagnet.
Săgeata portocalie indică sensul tehnic al curentului.
Din motive istorice, acesta este opus direcției de mișcare a electronilor.
Bobine
Dacă îndoiți firul străbătut de curent într-un cerc, acesta generează un câmp magnetic cu poli (vedeți imaginea). Un curent circular formează, așadar, un magnet cu pol nord și sud.
Dacă îndoiți firul străbătut de curent într-un cerc, acesta generează un câmp magnetic cu poli (vedeți imaginea). Un curent circular formează, așadar, un magnet cu pol nord și sud.
În electromagneții obișnuiți, firul este înfășurat într-o bobină adesea cu mai multe straturi, numită și solenoid.
O bobină de sârmă cu pol nord și pol sud
Miez din fier moale (gri) cu bobină (portocaliu)
Miez din fier moale
De obicei, la electromagneți se introduce un miez din fier moale în bobină, ceea ce îi amplifică considerabil câmpul magnetic. Aceasta deoarece câmpul magnetic din bobină magnetizează miezul din fier moale, transformându-l într-un magnet suplimentar. Miezul din fier moale își pierde magnetizarea după întreruperea curentului. Acest lucru este de dorit, deoarece astfel magnetul poate fi pornit și oprit.
De obicei, la electromagneți se introduce un miez din fier moale în bobină, ceea ce îi amplifică considerabil câmpul magnetic. Aceasta deoarece câmpul magnetic din bobină magnetizează miezul din fier moale, transformându-l într-un magnet suplimentar. Miezul din fier moale își pierde magnetizarea după întreruperea curentului. Acest lucru este de dorit, deoarece astfel magnetul poate fi pornit și oprit.
Fier moale și dur magnetic
Denumirea „moale”-magnetic provine din faptul că fierul mecanic moale își pierde magnetizarea, în timp ce fierul mecanic dur îmbogățit cu carbon (oțelul) reține o parte din magnetizare. Acest fenomen se numește remanență. „Remanere” este în latină și înseamnă „a rămâne”. Materialul cu remanență ridicată este denumit „dur magnetic”.
Denumirea „moale”-magnetic provine din faptul că fierul mecanic moale își pierde magnetizarea, în timp ce fierul mecanic dur îmbogățit cu carbon (oțelul) reține o parte din magnetizare. Acest fenomen se numește remanență. „Remanere” este în latină și înseamnă „a rămâne”. Materialul cu remanență ridicată este denumit „dur magnetic”.
Cu solenoizi traversați de curent sunt, de altfel, magnetizați atât magneții permanenți, cât și supermagneții noștri, toți fiind fabricați din materiale dure magnetice.
Magneți permanenți
Electron cu spin: un magnet microscopic
Spini electronici
Și în cazul magneților permanenți, câmpurile B sunt generate de curenți. Acești curenți nu sunt însă curenți macroscopici, în care particule încărcate se deplasează într-o singură direcție, ci curenți electrici microscopici. Acești curenți microscopici apar în cazul feromagnetismului datorită rotațiilor unor electroni din material în jurul propriei axe (spinii electronilor). Un spin electronic poate fi considerat un curent circular microscopic.
Și în cazul magneților permanenți, câmpurile B sunt generate de curenți. Acești curenți nu sunt însă curenți macroscopici, în care particule încărcate se deplasează într-o singură direcție, ci curenți electrici microscopici. Acești curenți microscopici apar în cazul feromagnetismului datorită rotațiilor unor electroni din material în jurul propriei axe (spinii electronilor). Un spin electronic poate fi considerat un curent circular microscopic.
Puterea electro- și a magneților permanenți
Intensitatea câmpului magnetic al unui electromagnet depinde de materialul miezului, de numărul de spire al solenoidului și de intensitatea curentului. La o intensitate suficientă a curentului, un electromagnet poate dezvolta un câmp magnetic semnificativ mai puternic decât un magnet permanent.
Stânga: un magnet permanent cu linii de câmp.
Dreapta: un electromagnet cu sursă de curent (stânga), solenoid (portocaliu) și miez din fier moale (mijloc)
Informații suplimentare despre acest subiect găsiți la următoarele linkuri:
și, în general, la Magnetism A - Z.
