Electromagnet vs Permanent Magnet
Elektromagneter og permanente magneter er to viktige emner innen elektromagnetisk teori. Denne artikkelen vil forklare det grunnleggende om magnetisme, elektromagnet og permanent magnet og beskrive mellom de to magnetene.
Hva er elektromagnet?
For å forstå elektromagneter må man først forstå teoriene bak magnetisme. Magnetisme oppstår på grunn av elektriske strømmer. En rett strømførende leder utøver en kraft, normal på strømmen, på en annen strømførende leder plassert parallelt med den første lederen. Siden denne kraften er vinkelrett på strømmen av ladninger, kan dette ikke være en elektrisk kraft. Dette ble senere identifisert som magnetisme.
Den magnetiske kraften kan enten være attraktiv eller frastøtende, men alltid gjensidig. Et magnetfelt utøver kraft på enhver bevegelig ladning, men stasjonære ladninger påvirkes ikke. Et magnetfelt til en bevegelig ladning er alltid vinkelrett på hastigheten. Kraften på en ladning i bevegelse av et magnetfelt er proporsjonal med hastigheten til ladningen og retningen til det magnetiske feltet.
En magnet har to poler. De er definert som Nordpolen og Sydpolen. De magnetiske feltlinjene starter i Nordpolen og slutter i Sydpolen. Disse feltlinjene er imidlertid hypotetiske. Det må bemerkes at magnetiske poler ikke eksisterer som en monopol. Stolpene kan ikke isoleres. Dette er kjent som Gauss lov for magnetisme. En elektromagnet er en komponent som består av strømførende sløyfer. Disse løkkene kan ha hvilken som helst form, men vanlige elektromagneter har form som solenoider eller ringer.
Hva er permanent magnet?
Siden elektrisk strøm er den eneste måten å lage en magnet på, må permanente magneter bestå av strømmer. Hvert atom har elektroner som kretser rundt kjernen til atomet, og disse elektronene har en egenskap som kalles elektronisk spinn. Disse to egenskapene er ansvarlige for magnetismen i materialer. Materialer kan grupperes i flere kategorier i henhold til deres magnetiske egenskaper. Paramagnetiske materialer, diamagnetiske materialer og ferromagnetiske materialer er for å nevne noen. Det er også noen mindre vanlige typer som anti-ferromagnetiske materialer og ferrimagnetiske materialer. Diamagnetisme vises i atomer med bare sammenkoblede elektroner. Det totale spinn av disse atomene er null. De magnetiske egenskapene oppstår kun på grunn av banebevegelsen til elektroner. Når et diamagnetisk materiale plasseres i et eksternt magnetfelt, vil det produsere et svakt magnetfelt antiparallelt med det ytre feltet. Paramagnetiske materialer har atomer med uparrede elektroner. De elektroniske spinnene til disse uparrede elektronene fungerer som små magneter, som er sterkere enn magnetene som skapes av elektronens banebevegelse. Når de plasseres i et eksternt magnetfelt, justerer disse små magnetene seg med feltet for å produsere et magnetfelt, som er parallelt med det eksterne feltet. Ferromagnetiske materialer er også paramagnetiske materialer med soner med magnetiske dipoler i én retning selv før det eksterne magnetfeltet påføres. Når det ytre feltet påføres, vil disse magnetiske sonene justere seg parallelt med feltet slik at de vil gjøre feltet sterkere. Ferromagnetisme blir igjen i materialet selv etter at det eksterne feltet er fjernet, men paramagnetisme og diamagnetisme forsvinner så snart det eksterne feltet fjernes. De permanente magnetene er laget av slike ferromagnetiske materialer.
Hva er forskjellen mellom elektromagneter og permanente magneter?
• Permanente magneter er også elektromagneter med en kontinuerlig strøm som gjør hvert atom til en magnet.
• Elektromagnetisme forsvinner når den eksterne strømmen stoppes, men den permanente magnetismen forblir.
