Elektromagnet vs Permanent Magnet
Elektromagneter og permanente magneter er to vigtige emner i elektromagnetisk teori. Denne artikel vil forklare det grundlæggende i magnetisme, elektromagnet og permanent magnet og beskrive mellem de to magneter.
Hvad er elektromagnet?
For at forstå elektromagneter skal man først forstå teorierne bag magnetisme. Magnetisme opstår på grund af elektriske strømme. En lige strømførende leder udøver en kraft, vinkelret på strømmen, på en anden strømførende leder placeret parallelt med den første leder. Da denne kraft er vinkelret på strømmen af ladninger, kan dette ikke være en elektrisk kraft. Dette blev senere identificeret som magnetisme.
Den magnetiske kraft kan være enten tiltrækkende eller frastødende, men altid gensidig. Et magnetfelt udøver kraft på enhver bevægelig ladning, men stationære ladninger påvirkes ikke. Et magnetfelt af en bevægelig ladning er altid vinkelret på hastigheden. Kraften på en ladning i bevægelse af et magnetfelt er proportional med ladningens hastighed og retningen af det magnetiske felt.
En magnet har to poler. De er defineret som Nordpolen og Sydpolen. De magnetiske feltlinjer starter i Nordpolen og slutter i Sydpolen. Disse feltlinjer er dog hypotetiske. Det skal bemærkes, at magnetiske poler ikke eksisterer som en monopol. Polerne kan ikke isoleres. Dette er kendt som Gauss' lov for magnetisme. En elektromagnet er en komponent, der består af strømførende sløjfer. Disse løkker kan have enhver form, men almindelige elektromagneter har form som solenoider eller ringe.
Hvad er Permanent Magnet?
Da elektrisk strøm er den eneste måde at skabe en magnet på, skal permanente magneter bestå af strømme. Hvert atom har elektroner, der kredser om atomets kerne, og disse elektroner har en egenskab, der kaldes det elektroniske spin. Disse to egenskaber er ansvarlige for magnetismen i materialer. Materialer kan grupperes i flere kategorier efter deres magnetiske egenskaber. Paramagnetiske materialer, diamagnetiske materialer og ferromagnetiske materialer er for at nævne nogle få. Der er også nogle mindre almindelige typer såsom anti-ferromagnetiske materialer og ferrimagnetiske materialer. Diamagnetisme er vist i atomer med kun parrede elektroner. Det samlede spin af disse atomer er nul. De magnetiske egenskaber opstår kun på grund af elektronernes orbitale bevægelse. Når et diamagnetisk materiale placeres i et eksternt magnetfelt, vil det producere et svagt magnetfelt antiparallelt med det eksterne felt. Paramagnetiske materialer har atomer med uparrede elektroner. De elektroniske spins af disse uparrede elektroner fungerer som små magneter, som er stærkere end magneterne skabt af elektronernes orbitale bevægelse. Når de placeres i et eksternt magnetfelt, justerer disse små magneter sig med feltet for at producere et magnetfelt, som er parallelt med det eksterne felt. Ferromagnetiske materialer er også paramagnetiske materialer med zoner med magnetiske dipoler i én retning, selv før det eksterne magnetfelt påføres. Når det eksterne felt påføres, vil disse magnetiske zoner justere sig parallelt med feltet, så de ville gøre feltet stærkere. Ferromagnetisme efterlades i materialet, selv efter at det ydre felt er fjernet, men paramagnetisme og diamagnetisme forsvinder, så snart det ydre felt fjernes. De permanente magneter er lavet af sådanne ferromagnetiske materialer.
Hvad er forskellen mellem elektromagneter og permanente magneter?
• Permanente magneter er også elektromagneter med en kontinuerlig strøm, der gør hvert atom til en magnet.
• Elektromagnetisme forsvinder, når den eksterne strøm er stoppet, men den permanente magnetisme forbliver.
