Gli elettromagneti sono costituiti da bobine di filo che trasportano correnti elettriche. Questi fili che trasportano corrente producono campi magnetici che hanno poli nord e sud proprio come i normali magneti. Gli elettromagneti hanno molti usi e si trovano in dispositivi come motori elettrici e generatori.

Significato

Gli elettromagneti sono una parte vitale della vita di tutti i giorni. I motori e gli automobilisti li usano. Sono utilizzati per generare elettricità per alimentare edifici e dispositivi. La loro energia può essere trasformata in altri tipi, come meccanico, termico o acustico. Gli elettromagneti sono particolarmente utili per eseguire lavori elettromeccanici quali sollevamento, trazione, rotazione o trattenimento.

Funzionamento

Gli elettromagneti si comportano allo stesso modo dei normali magneti. Hanno i poli nord e sud e obbediscono alle stesse leggi. Ad esempio, i loro poli nord respingono i poli nord da altri magneti ma attraggono i poli sud. A differenza dei normali magneti, sono costruiti in modo tale che il loro campo magnetico sia impermanente, quindi svanisce quando si spegne l'elettricità. Sono anche in grado di invertire i loro poli nord e sud, una caratteristica di assenza di magneti.

Costruzione

I componenti di base di un elettromagnete sono un filo e una fonte di energia. La fonte di alimentazione può essere CA (corrente alternata) o CC (corrente continua). Il filo può essere di qualsiasi forma. La forza del campo magnetico dipende da fattori come la quantità di corrente, il numero di bobine nel filo e il materiale da cui è composto. Ad esempio, gli elettromagneti prodotti dai superconduttori sono abbastanza potenti da far levitare i treni Maglev utilizzati in alcune parti dell'Europa e dell'Asia.

Tipi speciali di elettromagneti

I solenoidi sono elettromagneti che si presentano sotto forma di un'elica. A volte sono fatti di ferro dentro di loro, per rinforzare il campo magnetico.

I toroidi sono solenoidi che si piegano per formare un cerchio. Le loro linee di campo magnetico formano un insieme di cerchi concentrici.

I trasformatori sono due solenoidi con all'interno nuclei di ferro accoppiati. Una corrente mutevole nella prima bobina produce un cambiamento del flusso magnetico nel secondo. Questo cambiamento del flusso magnetico a sua volta genera una forza elettromotrice, o fem. I trasformatori funzionano solo con corrente alternata.

I motori elettrici sono costituiti da bobine che trasportano corrente e ruotano in un campo magnetico. I loop invertono regolarmente direzione. Sono usati per convertire l'energia elettrica in energia meccanica. I generatori elettrici sono realizzati anche da bobine che trasportano corrente che ruotano in un campo magnetico e sono alimentati da dispositivi meccanici per la produzione di energia come il carbone. La loro funzione è quella di convertire l'energia meccanica in energia elettrica.

Usi

I solenoidi sono usati come valvole, interruttori, per generare campi magnetici in spazi chiusi e per lavori elettromeccanici.

I toroidi sono utilizzati più spesso nei dispositivi di risonanza magnetica nucleare, nelle applicazioni di sicurezza e per i test non distruttivi.

I trasformatori vengono principalmente utilizzati per convertire o trasformare tensioni CA elevate in quelle inferiori e viceversa. Si trovano nelle linee elettriche e negli alimentatori.

I motori elettrici sono utilizzati per alimentare dispositivi come automobili, elettrodomestici, utensili e asciugacapelli. I generatori elettrici generano la corrente alternata utilizzata per alimentare edifici e dispositivi.