Elektromagnet vs permanentni magnet
Elektromagneti i permanentni magneti su dvije važne teme u elektromagnetskoj teoriji. Ovaj članak će objasniti osnove magnetizma, elektromagneta i permanentnog magneta i opisati između dva magneta.
Šta je elektromagnet?
Da bismo razumjeli elektromagnete, prvo moramo razumjeti teorije koje stoje iza magnetizma. Magnetizam nastaje zbog električnih struja. Pravi provodnik sa strujom vrši silu, normalnu na struju, na drugi strujni provodnik postavljen paralelno sa prvim provodnikom. Pošto je ova sila okomita na tok naelektrisanja, to ne može biti električna sila. Ovo je kasnije identificirano kao magnetizam.
Magnetska sila može biti ili privlačna ili odbojna, ali uvijek obostrana. Magnetno polje vrši silu na bilo koji pokretni naboj, ali na stacionarna naelektrisanja to ne utiče. Magnetno polje pokretnog naboja uvijek je okomito na brzinu. Sila na naboj koji se kreće magnetskim poljem proporcionalna je brzini naboja i smjeru magnetskog polja.
Magnet ima dva pola. Definirani su kao Sjeverni i Južni pol. Linije magnetnog polja počinju na sjevernom polu i završavaju na južnom polu. Međutim, ove linije polja su hipotetičke. Mora se napomenuti da magnetni polovi ne postoje kao monopol. Stubovi se ne mogu izolovati. Ovo je poznato kao Gaussov zakon za magnetizam. Elektromagnet je komponenta sastavljena od strujnih petlji. Ove petlje mogu biti bilo kojeg oblika, ali uobičajeni elektromagneti imaju oblik solenoida ili prstenova.
Šta je trajni magnet?
Pošto je električna struja jedini način da se stvori magnet, trajni magneti se moraju sastojati od struja. Svaki atom ima elektrone koji kruže oko jezgra atoma, a ti elektroni imaju svojstvo koje se zove elektronski spin. Ova dva svojstva su odgovorna za magnetizam u materijalima. Materijali se mogu grupirati u nekoliko kategorija prema njihovim magnetnim svojstvima. Paramagnetski materijali, dijamagnetski materijali i feromagnetni materijali su samo neke. Postoje i neke manje uobičajene vrste kao što su anti-feromagnetni materijali i ferimagnetni materijali. Dijamagnetizam se pokazuje u atomima sa samo uparenim elektronima. Ukupni spin ovih atoma je nula. Magnetna svojstva nastaju samo zbog orbitalnog kretanja elektrona. Kada se dijamagnetski materijal stavi u vanjsko magnetsko polje, on će proizvesti slabo magnetsko polje antiparalelno vanjskom polju. Paramagnetski materijali imaju atome sa nesparenim elektronima. Elektronski spinovi ovih nesparenih elektrona djeluju kao mali magneti, koji su jači od magneta stvorenih orbitalnim kretanjem elektrona. Kada se stave u vanjsko magnetsko polje, ovi mali magneti se poravnavaju s poljem kako bi proizveli magnetno polje, koje je paralelno s vanjskim poljem. Feromagnetni materijali su također paramagnetni materijali sa zonama magnetnih dipola u jednom smjeru čak i prije primjene vanjskog magnetskog polja. Kada se primeni spoljašnje polje, ove magnetne zone će se poravnati paralelno sa poljem kako bi polje učinile jačim. Feromagnetizam ostaje u materijalu čak i nakon uklanjanja vanjskog polja, ali paramagnetizam i dijamagnetizam nestaju čim se vanjsko polje ukloni. Trajni magneti su napravljeni od takvih feromagnetnih materijala.
Koja je razlika između elektromagneta i permanentnih magneta?
• Trajni magneti su takođe elektromagneti sa kontinuiranom strujom, čineći svaki atom magnetom.
• Elektromagnetizam nestaje kada se vanjska struja zaustavi, ali trajni magnetizam ostaje.
