آهنربای الکتریکی. آهنربای الکتریکی نوعی آهنربا است که در آن میدان مغناطیسی توسط جریان الکتریکی تولید می شود. زمانی که جریان قطع شود، میدان مغناطیسی ناپدید می شود. آهنرباهای الکتریکی موارد استفاده گسترده ای به عنوان اجزای دیگر وسایل الکتریکی دارند. مانند موتورها، مولدها، رله ها، بلندگوها، دیسک های سخت، دستگاه های ام آر آی، ابزارهای علمی و دستگاه های جداسازی مغناطیسی و همچنین به عنوان آهنرباهای صنعتی در جرثقیل ها برای بلند کردن و جابه جا کردن قطعه های سنگین آهن مورد استفاده قرار می گیرد.
جریان الکتریکی جاری در یک سیم، میدانی مغناطیسی اطراف سیم ایجاد می کند. ( شکل را ببینید ) .
برای متمرکز کردن میدان مغناطیسی درون آهنربای الکتریکی، سیم به صورت سیم پیچ ( چند دور سیم که در کنار هم قرار گرفته اند ) درآورده شده است. میدان مغناطیسی هر دور سیم از مرکز هسته می گذرد و میدان مغناطیسی قوی ایجاد می کند. سیم پیچ به شکل لوله را سیم لوله می نامند ( solenoid ) . سیم لوله ای که به شکل یک چنبره درآمده است، یعنی دو انتهای آن به هم متصل شده اند را سیم پیچ حلقوی ( toroid ) می نامند. اگر هسته ای فرو مغناطیس مانند آهن نرم استفاده شود، میدان های مغناطیسی بسیار قوی تری ایجاد می شود. هسته فرو مغناطیس میدان ناشی از سیم پیچ را تا هزاران برابر تقویت می کند؛ که این ناشی از ضریب گذر دهی مغناطیسی بسیار بالای مواد فرو مغناطیس است. این آهن ربا را آهن ربای فرو مغناطیسی می نامند. جهت میدان مغناطیسی گذرنده از میان یک سیم پیچ را می توان توسط قانون دست راست تعیین کرد. اگر انگشتان دست راست را به دور سیم پیچ و در جهت جریان ( جریان قراردادی ) خم کنید، انگشت شست جهت جریان در مرکز سیم پیچ را نشان می دهد. سمتی که خطوط میدان مغناطیسی از آن خارج می شود قطب N آهن ربا تعریف می شود. برتری اصلی یک آهن ربای الکتریکی بر یک آهنربای دائمی این است که میدان مغناطیسی می تواند با کنترل مقدار جریان الکتریکی، به مقدار زیادی تغییر داده شود. هرچند، برای حفظ میدان مغناطیسی، جریان الکتریکی دایمی مورد نیاز است.
هسته آهنربا ( معمولاً آهن ) از فازهای کوچکی به نام حوضه مغناطیسی تشکیل شده است که مانند آهنرباهای کوچکی عمل می کنند. قبل از ایجاد جریان در آهنربای الکتریکی، حوضه های مغناطیسی در جهات تصادفی قرار دارند، بنابراین میدان های مغناطیسی کوچک یکدیگر را خنثی می کنند و هسته آهنی در کل میدان مغناطیسی قابل توجهی ندارد. زمانی که جریان الکتریکی در سیمی که دور هسته پیچیده است، برقرار می شود، میدان مغناطیسی اش به آهن نفوذ می کند و حوضه های مغناطیسی را می چرخاند و با خود هم راستا می کند؛ بنابراین میدان های مغناطیسی کوچک حوضه ها به میدان مغناطیسی سیم اضافه می شوند و میدان مغناطیسی قوی به وجود می آورند که از هسته به سمت فضای اطراف آن خارج می شود. هرچه جریان الکتریکی که از سیم عبور می کند زیادتر باشد، حوضه های مغناطیسی بیشتری با میدان مغناطیسی آن هم راستا می شوند و در نتیجه میدان مغناطیسی قوی تری به وجود می آید. در نهایت تمام حوضه های مغناطیسی با میدان سیم همراستا می شوند و افزایش جریان تنها باعث افزایش جزئی در میدان مغناطیسی می شود این حالت را اشباع مغناطیسی می نامند. زمانی که جریان در سیم پیچ قطع می شود، اکثر حوضه های مغناطیسی نظم خود را از دست می دهند و به جهتی تصادفی می چرخند و میدان از بین می رود. هرچند، مقداری از نظم به خاطر اینکه حوضه ها بر ای چرخاندن میدان مغناطیسی خود با مخالفت رو به رو می شوند، باقی می ماند و هسته را دارای خاصیت آهن ربایی دایمی ضعیفی باقی می گذارد. به این پدیده پسماند مغناطیسی می گویند.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفجریان الکتریکی جاری در یک سیم، میدانی مغناطیسی اطراف سیم ایجاد می کند. ( شکل را ببینید ) .
برای متمرکز کردن میدان مغناطیسی درون آهنربای الکتریکی، سیم به صورت سیم پیچ ( چند دور سیم که در کنار هم قرار گرفته اند ) درآورده شده است. میدان مغناطیسی هر دور سیم از مرکز هسته می گذرد و میدان مغناطیسی قوی ایجاد می کند. سیم پیچ به شکل لوله را سیم لوله می نامند ( solenoid ) . سیم لوله ای که به شکل یک چنبره درآمده است، یعنی دو انتهای آن به هم متصل شده اند را سیم پیچ حلقوی ( toroid ) می نامند. اگر هسته ای فرو مغناطیس مانند آهن نرم استفاده شود، میدان های مغناطیسی بسیار قوی تری ایجاد می شود. هسته فرو مغناطیس میدان ناشی از سیم پیچ را تا هزاران برابر تقویت می کند؛ که این ناشی از ضریب گذر دهی مغناطیسی بسیار بالای مواد فرو مغناطیس است. این آهن ربا را آهن ربای فرو مغناطیسی می نامند. جهت میدان مغناطیسی گذرنده از میان یک سیم پیچ را می توان توسط قانون دست راست تعیین کرد. اگر انگشتان دست راست را به دور سیم پیچ و در جهت جریان ( جریان قراردادی ) خم کنید، انگشت شست جهت جریان در مرکز سیم پیچ را نشان می دهد. سمتی که خطوط میدان مغناطیسی از آن خارج می شود قطب N آهن ربا تعریف می شود. برتری اصلی یک آهن ربای الکتریکی بر یک آهنربای دائمی این است که میدان مغناطیسی می تواند با کنترل مقدار جریان الکتریکی، به مقدار زیادی تغییر داده شود. هرچند، برای حفظ میدان مغناطیسی، جریان الکتریکی دایمی مورد نیاز است.
هسته آهنربا ( معمولاً آهن ) از فازهای کوچکی به نام حوضه مغناطیسی تشکیل شده است که مانند آهنرباهای کوچکی عمل می کنند. قبل از ایجاد جریان در آهنربای الکتریکی، حوضه های مغناطیسی در جهات تصادفی قرار دارند، بنابراین میدان های مغناطیسی کوچک یکدیگر را خنثی می کنند و هسته آهنی در کل میدان مغناطیسی قابل توجهی ندارد. زمانی که جریان الکتریکی در سیمی که دور هسته پیچیده است، برقرار می شود، میدان مغناطیسی اش به آهن نفوذ می کند و حوضه های مغناطیسی را می چرخاند و با خود هم راستا می کند؛ بنابراین میدان های مغناطیسی کوچک حوضه ها به میدان مغناطیسی سیم اضافه می شوند و میدان مغناطیسی قوی به وجود می آورند که از هسته به سمت فضای اطراف آن خارج می شود. هرچه جریان الکتریکی که از سیم عبور می کند زیادتر باشد، حوضه های مغناطیسی بیشتری با میدان مغناطیسی آن هم راستا می شوند و در نتیجه میدان مغناطیسی قوی تری به وجود می آید. در نهایت تمام حوضه های مغناطیسی با میدان سیم همراستا می شوند و افزایش جریان تنها باعث افزایش جزئی در میدان مغناطیسی می شود این حالت را اشباع مغناطیسی می نامند. زمانی که جریان در سیم پیچ قطع می شود، اکثر حوضه های مغناطیسی نظم خود را از دست می دهند و به جهتی تصادفی می چرخند و میدان از بین می رود. هرچند، مقداری از نظم به خاطر اینکه حوضه ها بر ای چرخاندن میدان مغناطیسی خود با مخالفت رو به رو می شوند، باقی می ماند و هسته را دارای خاصیت آهن ربایی دایمی ضعیفی باقی می گذارد. به این پدیده پسماند مغناطیسی می گویند.
wiki: آهنربای الکتریکی