Question

1.Opisz budowę i zasadę działania elektromagnesu. Podaj trzy sposoby na wzmocnienia właściwości magnetycznych elektromagnesu.

+ 3 przykłady zastosowania.

Answer 1

Pole magnetyczne wytworzone wokół przewodnika, przez który płynie prąd elektryczny jest stosunkowo słabe. Naukowcy odkryli sposób na zwiększenie tego pola. Należy zwinąć przewodnik w kształt cylindryczny, a w środek włożyć żelazny rdzeń i wówczas pole znacznie się zwiększa. W ten sposób skonstruowano ELEKTROMAGNES.

Elektromagnes zastosowano w różnego rodzaju maszynach elektrycznych , w przyrządach i miernikach elektrycznych, we współczesnych, nowoczesnych generatorach, które produkują użyteczną energię elektryczną dostarczaną do naszych domów, sklepów, biur i fabryk. W prądnicy do wytwarzania energii elektrycznej wykorzystuje się pole magnetyczne. Zewnętrzna siła obraca cewkę pomiędzy biegunami magnesu. Gdy cewka przecina linie pola magnetycznego indukuje się w niej prąd elektryczny. Kierunek przepływu strumienia elektronów zmienia się co pół obrotu cewki, dzięki czemu na szczotkach występuje prąd przemienny.

Elektromagnesy stanowią elementy niektórych urządzeń technicznych na przykład dzwonek elektryczny. Działa on w następujący sposób: młoteczek, uderzający w dzwonek, połączony jest z żelaznym prętem, zwanym zworą. Gdy przez uzwojenie elektromagnesu przepływa prąd, magnes przyciągając zworę przerywa obwód elektryczny. Wówczas elektromagnes traci właściwości magnetyczne i nie przyciąga zwory, którą przesuwa do tyłu sprężyna. Cykl ten powtarzany jest za każdym razem, kiedy dotyka się przycisku dzwonka.

Kolejnym przykładem zastosowania elektromagnesu są urządzenia telekomunikacyjne, np. aparat telegraficzny (urządzenie telekomunikacyjne do odbioru i nadawania informacji za pomocą kodu telegraficznego), sprzęt medyczny używany do celów diagnostycznych, terapeutycznych i do wspomagania czynności narządowych, sprzęt przemysłowy, radary, anteny nadawcze radiowe i telewizyjne, ekrany kineskopowe monitorów komputerowych i telewizorów, sprzęt gospodarstwa domowego np. kuchenka mikrofalowa i telefony komórkowe.A oto zasady działania kilku urządzeń w których wykorzystano elektromagnes:

W wykrywaczach metali (używanych np. przez poszukiwaczy skarbów) zjawisko indukcji magnetycznej wykorzystuje się do ustalania położenia przedmiotów metalowych. W głowicy urządzenia jest cewka, wytwarzająca pole magnetyczne. Przedmioty metalowe, w obrębie działania tego pola, uruchamiają sygnał alarmowy. Wykrywacze metali są stosowane w sterowaniu światłami regulacji ruchu drogowego oraz w kontroli pasażerów na lotniskach.

Głośnik zamienia na dźwięki sygnały elektryczne płynące ze wzmacniacza. Wewnątrz stałego magnesu znajduje się cewka. Gdy płynie przez nią prąd przemienny, nabywa ona własności magnetycznych. Kiedy prąd płynie na przemian w jednym i drugim kierunku, dwa magnesy kolejno przyciągają się i odpychają się wzajemnie, poruszając cewkę na zmianę w przód i w tył. Powoduje to drgania delikatnego stożka membrany, który wytwarzając fale powietrza, generuje dźwięki. Mikrofon można porównać do elektrycznego ucha, które przekształca fale dźwiękowe w sygnał elektryczny. Napięcie tego sygnału zależy od ciśnienia fali dźwiękowej. Częstotliwość zmian napięcia waha się w zależności od wysokości dźwięku.

W gitarze elektrycznej do wytwarzania dźwięków służą drgające struny metalowe. Ponadto jest ona wyposażona w przetwornik elektromagnetyczny, co w połączeniu ze wzmacniaczem pozwala wydobyć z instrumentu szeroką skalę dźwięków o takim natężeniu, że muzyki można słuchać na stadionie wypełnionym po brzegi.

Silnik elektryczny obraca się dzięki temu, że uzwojenia przewodzące prąd umieszczone są w polu magnetycznym. Silnik może być zasilany zarówno prądem stałym, jak i przemiennym .Elektromagnes (stojan) wytwarza pole magnetyczne. Prąd podawany jest na uzwojenia wirnika poprzez szczotki. Pole magnetyczne uzwojenia i stojana oddziałują na siebie, powodując nieznaczny obrót wirnika. Prąd podawany jest wówczas na następne uzwojenie .Nowoczesne silniki elektryczne wykorzystują silny elektromagnes i wiele zwojów przewodnika, co umożliwia wytworzenie użytecznej siły mechanicznej.

tutaj masz wszystko