電磁石は、コアを磁化するために電流が流れるコイルで囲まれた磁気コアで構成されるデバイスです。磁束を調整、反転、またはオンとオフの切り替えが必要なデバイスなど、制御可能な磁石が必要な場合は常に、電磁石が使用されます。
マグネット
磁石は、周囲の空間に磁場を発生させる能力を持つ物質です。この目に見えない磁石の磁場は、磁石の多くの特性にとって不可欠です。
磁石は、磁場を生成する物体または材料です。この磁場は検出できませんが、磁石の最も顕著な特性、つまり鉄、鋼、ニッケル、コバルトなどの他の強磁性体を引き付けたり反発したりする力の原因となっています。
上記は磁石の最も重要な性質の一部です:
磁石の端点には、北極と南極と呼ばれる 2 つの極があります。
似ている 2 つの極は互いに反発しますが、似ていない 2 つの極は互いに引き合います。
磁石が大気中を移動できる場合、磁石は常に南北を指します。
磁石の磁力は、鉄、鋼、ニッケルなどの強磁性元素を引き付けます。
磁石が強磁性体またはフィリングと接触すると、フィリングは端の極に引き寄せられて凝集します。
電磁気学
導体に電流を流して磁場を作る技術を電磁気学といいます。導体が帯電すると、常に磁力線が発生します。電子が原子核に結合し、原子核全体の構造を担っているのはこのためです。
磁石の種類
一般に、磁石には次の 3 種類があります。
一時磁石
一時的な磁石は、磁石の磁場と接触すると磁化され、磁場が取り除かれると磁気特性を失う磁石です。一時的な磁石には、鉄の釘やペーパー クリップなどがあります。
永久磁石
永久磁石は、持続する磁場を生成する磁化された材料で作られた物体です。この磁石は、その磁性と磁気特性を長期間維持します。さまざまな方法で作成できます。鉄は南北方向に絶えず叩くことができます。
ヒステリシス曲線を使用して、永久磁石の材料を選択できます。永久磁石の材料は、漂遊磁場、温度変化、または機械的損傷によって磁化が失われないように、高い保持力と高い保磁力の両方を備えている必要があります。さらに、材料は高い透過性を備えている必要があります。保持力が低く透磁率が高いため、スチールは永久磁石に最もよく使用される材料です。永久磁石は一度磁化すると磁気特性が失われないため、広く使用されています。
電磁石
電磁石は、軟鉄の芯に金属線を巻き付けることで形成され、電流が流れることで周囲に磁場が発生します。電流を変えると、磁場の強さを変えることができます。
コアに電流が流れると磁場が発生しますが、電流が流れないと磁場が失われます。電磁石は、軟鉄の芯に金属線（銅など）のコイルを巻くことで簡単に作ることができます。電流が流れると、磁石のように機能します。
電磁石の種類
電磁石は次の 3 つのカテゴリに分類されます。
耐性
銅線では、抵抗磁石が磁場を発生させることができますが、それは弱い磁場です.
超伝導体
電気抵抗を減らすことによって、超電導磁石は磁場を生成する可能性があります。
ハイブリッド
ハイブリッド電磁石では、抵抗性磁石と超伝導磁石が結合されています。
電磁石の利点
電磁石には多くの利点がありますが、最も顕著なものをいくつか以下に示します:
磁場の強さは、電磁石の主な利点である電流を使用して変更できます。
電磁石は、電流のオンとオフに合わせてオンとオフを切り替えることができます。
電流の方向を変えることで、電磁石の極を変えることができます。
巨大な電流を処理できる、より強力な磁石です。
その特殊な機能により、産業用アプリケーションで広く使用されています。
電磁石の欠点
以下は、電磁石の最も重大な欠点の一部です:
大量の電力が必要です。
すぐに熱くなります。
磁場に大量のエネルギーを蓄え、電流供給が遮断されるとエネルギーを放出することができます。
電磁石の使用
リレーの制御スイッチは電磁石を使用します。
MRI 装置が使用します。
宇宙船の推進システムは、この材料を使用しています。
磁気分離プロセスで使用されます。
電気モーターと発電機はこの材料を使用します.
電磁気学の応用
電磁石は幅広いアプリケーションを提供します。以下は、通信、研究、電気産業、磁気記録など、いくつかの重要なアプリケーション分野における最も重要なデバイスの動作原理の概要です。
リード リレーは、洗練された接続ルーティング用のソリッド ステート回路と共に、最新の電話ネットワークで使用されています。電話の受話器は、基本的に、各脚にコイルが巻かれた U 字型のヨークを備えた電磁石です。 U字型の両端から少し離れたところに支持された軟鉄ダイアフラムの磁気吸引力は、コイルを通過する電気信号によって引き起こされます。
磁場は重要な研究ツールであり、現代の物理学がなければここまで進歩することはなかったでしょう。磁場と荷電亜原子粒子の相互作用は、顕著な応用分野です。電流は、電子などの電荷を含む移動粒子であり、電流が流れるワイヤと同様に、磁場内で力を受けます。
コンピュータ情報は振幅が均一な一連の電気パルスで構成されているため、磁気メディアへの保存は特に簡単です。テープの材料要件は、オーディオ録音の要件よりも厳しくなく、最も重要な側面は、予期せず消磁しないことです。現在、多くのコンピューターは、磁気合金ディスクを使用しており、テープ ストレージの代わりに、記録ヘッドの下で回転します。
電磁石をオフにする手順
電磁石を取り巻く磁場は、棒磁石を取り巻く磁場と同じです。おそらく、バッテリーをひっくり返すだけで状況を修正することが可能です。棒磁石のような永久磁石にもかかわらず、電磁石の磁力はスイッチを開閉するだけでオンとオフを切り替えることができます。
結論
磁石は、磁場を生成する物質または物体です。この検出不可能な磁場は、鉄、鋼、ニッケル、コバルトなどの他の強磁性体を引き付けたり反発したりする磁石の最も顕著な特性の原因です。軟鉄の芯に金属線を巻きつけ、電流を流してその付近に磁場を発生させると電磁石ができます。磁場の強さは、電流を変えることで変えることができます。
