Як працює електромагніт?

Відкривши, що електричні струми створюють магнітні поля, вчені розробили магніти, що працюють на електриці, які, на відміну від постійних, можна легко вмикати і вимикати. Як показано на малюнку праворуч, такий електромагніт може складатися з електричної батареї, приєднаної до дротяної котушці (соленоїда), всередині якої розміщений феромагнітний сердечник (зазвичай залізний).

Магнітне поле, утворене поточним по дроті електричним струмом, намагнічує металевий сердечник точно так само, як постійний магніт намагнічує шматок заліза.

До тих пір, поки електричний струм тече по дроті, електромагніт поводиться аналогічно постійному магніту: силові лінії магнітного ^ поля йдуть по дузі з північного полюса електромагніту в південний (як правило, під прямим кутом ^ на-правлінню електричного струму, відповідно до законів електромагнетизму). Якщо напрямок електричного струму змінюється на протилежний, магнітні полюси міняються місцями і силові лінії також розгортаються в протилежному напрямку. Однак загальна форма магнітного поля не змінюється. Конфігурація силових ліній магнітного поля залишається постійною, доки не зміниться форма самої дроту. Електродвигуни, генератори і багато інших видів електроустаткування використовують у своїй роботі закони електромагнетизму.

Форми магнітних полів

Електричний струм, поточний вгору за прямолінійним провіднику, створює магнітне поле, силові лінії якого утворюють концентричні кола, спрямовані проти годинникової стрілки. Зміна напрямку струму призведе до розвороту силових ліній магнітного поля, і вони стануть спрямовані за годинниковою стрілкою.

Одинарний виток дроту зі струмом, поточним проти годинникової стрілки, створює магнітне поле, силові лінії якого проходять безпосередньо через вільний центр витка, потім йдуть вгору або в сторони і назад, утворюючи концентричні кола.

Магнітне поле многовитковой котушки

Кожен виток дротяної котушки зі струмом (соленоїда) веде себе аналогічно одинарному витка. Загальна конфігурація магнітного поля, що оточує соленоїд, складається з індивідуальних магнітних полів, створюваних витками.

Визначення напрямку поля

Для визначення напрямку силових ліній магнітного поля навколо дротяної котушки зі струмом фізики уявляють, що обхоплюють її правою рукою так, щоб струм входив в котушку з боку ребра долоні. Відігнутий великий палець вказує напрям магнітного поля.

Посилання на основну публікацію