Rozdíl mezi elektromagnetem a permanentním magnetem

Elektromagnet vs permanentní magnet
 

Elektromagnety a permanentní magnety jsou dvě důležitá témata v elektromagnetické teorii. Tento článek vysvětlí základy magnetismu, elektromagnetu a permanentního magnetu a popíše mezi těmito dvěma magnety.

Co je elektromagnet??

Abychom porozuměli elektromagnetům, musíme nejprve porozumět teoriím magnetismu. Magnetismus se vyskytuje v důsledku elektrických proudů. Přímý proud nesoucí vodič vyvíjí sílu, kolmou k proudu, na další vodič nesoucí proud umístěný rovnoběžně s prvním vodičem. Protože tato síla je kolmá k toku nábojů, nemůže to být elektrická síla. Toto bylo později identifikováno jako magnetismus.

Magnetická síla může být atraktivní nebo odpudivá, ale vždy vzájemná. Magnetické pole vyvíjí sílu na jakýkoli pohybující se náboj, ale stacionární náboje nejsou ovlivněny. Magnetické pole pohybujícího se náboje je vždy kolmé k rychlosti. Síla na pohybující se náboj magnetickým polem je úměrná rychlosti náboje a směru magnetického pole.

Magnet má dva póly. Jsou definovány jako severní pól a jižní pól. Linie magnetického pole začínají na severním pólu a končí na jižním pólu. Tyto linie jsou však hypotetické. Je třeba poznamenat, že magnetické póly neexistují jako monopol. Tyče nelze izolovat. Toto je známé jako Gaussův zákon pro magnetismus. Elektromagnet je součást tvořená proudovými smyčkami. Tyto smyčky mohou mít jakýkoli tvar, ale běžné elektromagnety mají tvar solenoidů nebo prstenců.

Co je permanentní magnet?

Protože elektrický proud je jediný způsob, jak vytvořit magnet, musí permanentní magnety sestávat z proudů. Každý atom má elektrony obíhající kolem jádra atomu a tyto elektrony mají vlastnost nazývanou elektronická rotace. Tyto dvě vlastnosti jsou zodpovědné za magnetismus v materiálech. Materiály lze rozdělit do několika kategorií podle jejich magnetických vlastností. Paramagnetické materiály, Diamagnetické materiály a Ferromagnetické materiály jsou některé. Existují také některé méně běžné typy, jako jsou ant ferromagnetické materiály a ferrimagnetické materiály. Diamagnetismus je zobrazen v atomech pouze se spárovanými elektrony. Celková rotace těchto atomů je nula. Magnetické vlastnosti vznikají pouze díky orbitálnímu pohybu elektronů. Když je diamagnetický materiál umístěn do vnějšího magnetického pole, vytvoří slabé magnetické pole antiparalelní s vnějším polem. Paramagnetické materiály mají atomy s nepárovými elektrony. Elektronická otočení těchto nepárových elektronů působí jako malé magnety, které jsou silnější než magnety vytvořené elektronovým orbitálním pohybem. Když jsou umístěny ve vnějším magnetickém poli, tyto malé magnety se vyrovná s polem a vytvoří magnetické pole, které je rovnoběžné s vnějším polem. Feromagnetické materiály jsou také paramagnetické materiály se zónami magnetických dipólů v jednom směru ještě před použitím vnějšího magnetického pole. Při použití vnějšího pole se tyto magnetické zóny vyrovná rovnoběžně s polem, takže by pole zesílily. Feromagnetismus zůstává v materiálu i po odstranění vnějšího pole, ale paramagnetismus a diamagnetismus zmizí, jakmile je vnější pole odstraněno. Trvalé magnety jsou vyrobeny z takových feromagnetických materiálů.