Inhoud
- Elektromagneetgeschiedenis
- Hoe elektromagneten werken
- Elektromagneet voordelen
- Elektromagnetische toepassingen
Een elektromagneet is een magneet waarvan het magnetische veld ontstaat wanneer elektriciteit stroomt. Dit type magneet is anders dan de gewone koelkastmagneet die wordt gebruikt voor het decoreren en ophangen van dingen. Een koelkastmagneet is een type permanente magneet. Permanente magneten zijn gemaakt van magnetisch materiaal dat continu een magnetisch veld uitzendt. Elektromagneten worden gebouwd en produceren alleen een magnetisch veld wanneer dat nodig is. Hun kracht en veelzijdigheid maken ze geschikt voor een breed scala aan toepassingen.
Elektromagneetgeschiedenis
Een Deense wetenschapper genaamd Hans Oersted ontdekte voor het eerst elektromagnetisme in 1819. De ontdekking gebeurde toen Oersted merkte dat de naald op een magnetisch kompas bewoog als deze in de buurt was van een rechte draad die elektriciteit vervoerde. Voor zijn ontdekking werd gedacht dat elektriciteit en magnetisme volledig gescheiden fenomenen waren. Een Engelse natuurkundige genaamd William Sturgeon gebruikte deze informatie om de eerste bruikbare elektromagneet in 1825 te produceren. Zijn zeven ounce magneet kon een stuk ijzer van negen pond ondersteunen. De volgende vroege pionier was de Amerikaanse wetenschapper Joseph Henry, die het ontwerp van steuren verbeterde en een 21-pond magneet maakte die een gewicht van 750-pond kon dragen.
Hoe elektromagneten werken
Een elektromagneet wordt gemaakt door een geleidende draad rond een kern te wikkelen die is gemaakt van materialen zoals ijzer, nikkel of kobalt. Deze materialen worden gebruikt omdat ze gemakkelijk te magnetiseren zijn. Stromende elektriciteit produceert een magnetisch veld dat de draad omgeeft die de elektrische stroom draagt. Zolang de elektriciteit blijft stromen, blijft het magnetische veld de opgerolde draad omringen. Een aantal factoren kan de sterkte van het magnetische veld beïnvloeden. De magnetische kern concentreert het veld van de opgerolde draad, waardoor de elektromagneet krachtiger wordt.Met behulp van geschikt kernmateriaal, het vergroten van de rond de kern gewikkelde draadlussen en het vergroten van de elektrische stroom die door de draden loopt, zijn allemaal manieren om het elektromagnetische veld te versterken.
Elektromagneet voordelen
De veelzijdigheid van elektromagneten is een voordeel dat ze hebben ten opzichte van permanente magneten. Factoren die bijdragen aan de veelzijdigheid van elektromagneten zijn onder andere instelbare sterkte, grotere controle over het magnetische veld en duurzaamheid. Een voordeel van elektromagneten is dat ze veel krachtigere magnetische velden kunnen produceren dan permanente magneten. Het vermogen van een enkele elektromagneet kan eenvoudig worden aangepast door de hoeveelheid stroom die het ontvangt te veranderen, terwijl de sterkte van een permanente magneet afhankelijk is van de materiële samenstelling. Het magnetische veld met instelbare sterkte kan ook worden uitgeschakeld, in tegenstelling tot een permanente magneet die altijd een magnetisch veld produceert. Ten slotte neemt de sterkte van permanente magneten na verloop van tijd vanzelf af. Dit proces wordt versneld door blootstelling aan extreme temperaturen of natte omstandigheden die corrosie veroorzaken.
Elektromagnetische toepassingen
Elektromagneten hebben een breed scala aan toepassingen. Veel van de apparaten in de moderne wereld vereisen elektromagneten. Voorbeelden zijn communicatie-apparaten zoals mobiele telefoons die afhankelijk zijn van de interactie van het telefoonsignaal en een magnetische puls die wordt geproduceerd door een elektromagneet in de telefoon. Een ander voorbeeld is een machine voor het weergeven van magnetische resonantie. MRI-machines gebruiken een elektromagneet om magnetische golven te produceren die het lichaam kunnen binnendringen om een beeld van zacht weefsel te produceren.