Elektromagnet vs permanent magnet
Elektromagneter og permanente magneter er to vigtige emner i elektromagnetisk teori. Denne artikel vil forklare det grundlæggende inden for magnetisme, elektromagnet og permanentmagnet og beskrive det mellem de to magneter.
Hvad er elektromagnet?
For at forstå elektromagneter skal man først forstå teorierne bag magnetisme. Magnetisme opstår på grund af elektriske strømme. En lige strømførende leder udøver en kraft, normal til strømmen, på en anden strømførende leder placeret parallelt med den første leder. Da denne kraft er vinkelret på strømmen af ladninger, kan dette ikke være en elektrisk kraft. Dette blev senere identificeret som magnetisme.
Den magnetiske kraft kan være enten tiltrækkende eller frastødende, men altid gensidig. Et magnetfelt udøver kraft på enhver bevægelig ladning, men stationære ladninger påvirkes ikke. Et magnetfelt med en bevægelig ladning er altid vinkelret på hastigheden. Kraften på en bevægende ladning ved hjælp af et magnetfelt er proportional med ladningens hastighed og magnetfeltets retning.
En magnet har to poler. De defineres som Nordpolen og Sydpolen. Magnetfeltlinjerne starter i Nordpolen og slutter på Sydpolen. Disse feltlinjer er dog hypotetiske. Det skal bemærkes, at magnetiske poler ikke eksisterer som en monopol. Stolperne kan ikke isoleres. Dette er kendt som Gauss 'lov for magnetisme. En elektromagnet er en komponent, der består af strømbærende sløjfer. Disse sløjfer kan have enhver form, men almindelige elektromagneter har form af solenoider eller ringe.
Hvad er permanent magnet?
Da elektrisk strøm er den eneste måde at skabe en magnet på, skal permanente magneter bestå af strømme. Hvert atom har elektroner, der kredser om atomens kerne, og disse elektroner har en egenskab kaldet elektronisk spin. Disse to egenskaber er ansvarlige for magnetismen i materialer. Materialer kan grupperes i flere kategorier efter deres magnetiske egenskaber. Paramagnetiske materialer, Diamagnetiske materialer og Ferromagnetiske materialer er for at nævne nogle få. Der er også nogle mindre almindelige typer, såsom anti-ferromagnetiske materialer og ferrimagnetiske materialer. Diamagnetisme vises i atomer med kun parrede elektroner. Det samlede spin for disse atomer er nul. De magnetiske egenskaber opstår kun på grund af elektroners orbitale bevægelse. Når et diamagnetisk materiale placeres i et eksternt magnetfelt,det vil producere et svagt magnetfelt, der er anti-parallel med det eksterne felt. Paramagnetiske materialer har atomer med ikke-parrede elektroner. De elektroniske spins på disse uparrede elektroner fungerer som små magneter, som er stærkere end magneterne skabt af elektronens orbitalbevægelse. Når de placeres i et eksternt magnetfelt, justeres disse små magneter med feltet for at producere et magnetfelt, der er parallelt med det eksterne felt. Ferromagnetiske materialer er også paramagnetiske materialer med zoner med magnetiske dipoler i en retning, selv før det eksterne magnetiske felt påføres. Når det eksterne felt påføres, vil disse magnetiske zoner justere sig parallelt med feltet, så de vil gøre feltet stærkere. Ferromagnetisme er tilbage i materialet, selv efter at det eksterne felt er fjernet,men paramagnetisme og diamagnetisme forsvinder, så snart det eksterne felt er fjernet. De permanente magneter består af sådanne ferromagnetiske materialer.
Hvad er forskellen mellem elektromagneter og permanente magneter?
• Permanente magneter er også elektromagneter med kontinuerlig strøm, der gør hvert atom til en magnet.
• Elektromagnetisme forsvinder, når den eksterne strøm er stoppet, men den permanente magnetisme forbliver.
