NộI Dung
Nam châm điện là một nam châm có từ trường được tạo ra khi dòng điện chạy qua. Loại nam châm này khác với nam châm tủ lạnh thông thường được sử dụng để trang trí và treo đồ lên. Một nam châm tủ lạnh là một loại nam châm vĩnh cửu. Nam châm vĩnh cửu được làm bằng vật liệu từ tính liên tục phát ra từ trường. Nam châm điện được chế tạo và chỉ tạo ra từ trường khi cần thiết. Sức mạnh và tính linh hoạt của chúng làm cho chúng phù hợp cho nhiều mục đích sử dụng.
Lịch sử điện từ
Một nhà khoa học người Đan Mạch tên Hans Oersted lần đầu tiên phát hiện ra điện từ vào năm 1819. Phát hiện này xảy ra khi Oersted nhận thấy kim trên la bàn từ tính di chuyển nếu nó ở gần một sợi dây thẳng mang điện. Trước khi khám phá ra, điện và từ tính được cho là hiện tượng hoàn toàn riêng biệt. Một nhà vật lý người Anh tên là William Sturgeon đã sử dụng thông tin này để sản xuất nam châm điện có thể sử dụng đầu tiên vào năm 1825. Nam châm bảy ounce của ông có thể đỡ một miếng sắt nặng 9 pound. Người tiên phong đầu tiên tiếp theo là nhà khoa học người Mỹ Joseph Henry, người đã cải tiến thiết kế Sturgeons và tạo ra một nam châm 21 pound có khả năng hỗ trợ trọng lượng 750 pound.
Cách thức hoạt động của nam châm điện
Một nam châm điện được tạo ra bằng cách cuộn một dây dẫn xung quanh lõi làm từ các vật liệu như sắt, niken hoặc coban. Những vật liệu này được sử dụng vì chúng dễ từ hóa. Dòng điện tạo ra một từ trường bao quanh dây mang dòng điện. Chừng nào dòng điện tiếp tục chảy, từ trường sẽ tiếp tục bao quanh dây cuộn. Một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến cường độ của từ trường. Lõi từ tập trung trường được tạo bởi dây cuộn, làm cho nam châm điện mạnh hơn.Sử dụng vật liệu lõi thích hợp, tăng các vòng dây cuộn quanh lõi và tăng dòng điện đi qua dây là tất cả các cách để tăng cường trường điện từ.
Ưu điểm của nam châm điện
Tính linh hoạt của nam châm điện là một lợi thế mà chúng có trên nam châm vĩnh cửu. Các yếu tố góp phần vào tính linh hoạt của nam châm điện bao gồm cường độ có thể điều chỉnh, kiểm soát tốt hơn từ trường và độ bền. Một lợi thế của nam châm điện là chúng có thể tạo ra từ trường mạnh hơn nhiều so với nam châm vĩnh cửu. Sức mạnh của một nam châm điện có thể được điều chỉnh đơn giản bằng cách thay đổi lượng dòng điện mà nó nhận được, trong khi đó cường độ của một nam châm vĩnh cửu gắn với cấu tạo vật liệu của nó. Từ trường cường độ có thể điều chỉnh cũng có thể được tắt, không giống như một nam châm vĩnh cửu luôn tạo ra từ trường. Cuối cùng, sức mạnh của nam châm vĩnh cửu tự nhiên mất dần theo thời gian. Quá trình này được tăng tốc do tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt hoặc điều kiện ẩm ướt gây ra sự ăn mòn.
Sử dụng nam châm điện
Nam châm điện có phạm vi sử dụng rộng. Nhiều thiết bị trong thế giới hiện đại đòi hỏi nam châm điện. Ví dụ bao gồm các thiết bị liên lạc như điện thoại di động dựa trên sự tương tác của tín hiệu điện thoại và xung từ được tạo ra bởi một nam châm điện bên trong điện thoại. Một ví dụ khác là máy chụp cộng hưởng từ. Máy MRI sử dụng nam châm điện để tạo ra sóng từ có thể xuyên qua cơ thể để tạo ra hình ảnh mô mềm.