Forskellen mellem elektromagnet og permanent magnet

Elektromagnet vs Permanent magnet
 

Elektromagneter og permanente magneter er to vigtige emner i elektromagnetisk teori. Denne artikel vil forklare grundlæggende elementer i magnetisme, elektromagnet og permanent magnet og beskrive mellem de to magneter.

Hvad er elektromagnet?

For at forstå elektromagneter må 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 attraktiv 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 et bevægende ladning af et magnetfelt er proportionalt med ladningens hastighed og magnetfeltets retning.

En magnet har to poler. De er defineret som Nordpolen og Sydpolen. Magnetfeltlinjerne starter i Nordpolen og slutter på Sydpolen. Disse feltlinjer er imidlertid hypotetiske. Det skal bemærkes, at magnetpoler ikke eksisterer som en monopol. Polerne kan ikke isoleres. Dette er kendt som Gauss 'lov for magnetisme. En elektromagnet er en komponent, der består af strømførende sløjfer. Disse sløjfer kan have en hvilken som helst form, men almindelige elektromagneter har formen af ​​solenoider eller ringe.

Hvad er den permanente 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 den elektroniske spin. Disse to egenskaber er ansvarlige for magnetismen i materialer. Materialer kan grupperes i flere kategorier i henhold til 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. Den samlede spin af disse atomer er nul. De magnetiske egenskaber opstår kun på grund af elektronernes orbitalbevægelse. Når et diamagnetisk materiale anbringes i et eksternt magnetfelt, producerer det et svagt magnetfelt, der er anti-parallel med det ydre felt. Paramagnetiske materialer har atomer med uparrede elektroner. De elektroniske spins af disse uparrede elektroner fungerer som små magneter, som er stærkere end magneterne skabt af elektronisk orbital bevægelse. Når de placeres i et eksternt magnetfelt, justeres disse små magneter med feltet for at frembringe et magnetfelt, der er parallelt med det ydre felt. Ferromagnetiske materialer er også paramagnetiske materialer med zoner af magnetiske dipoler i en retning, selv før det eksterne magnetfelt påføres. Når det eksterne felt anvendes, vil disse magnetiske zoner justere sig parallelt med feltet, så de vil gøre feltet stærkere. Ferromagnetisme efterlades i materialet, selv efter at det ydre felt er fjernet, men paramagnetisme og diamagnetisme forsvinder, så snart det ydre felt er fjernet. De permanente magneter består af sådanne ferromagnetiske materialer.