Sähkömagneettien käyttö

 

Ranskalainen Andre Marie Ampere tutki 1800 –luvulla virtajohtimen ja tankomagneetin välistä vuorovaikutusta. Hän muotoili lait, jolla kytkettiin yhteen magnetismi ja sähkö. Sähkövirran yksikkö ampeeri on nimetty hänen mukaansa. Kun sähkömagnetismi keksittiin, se muutti koko fysiikan lait. Erilaisten teknisten laitteiden kehitys otti nopeasti kehitysaskeleita, kun sähkömagneetit yleistyivät ja magneetteja voitiin alkaa hyödyntämään laitteiden suunnittelussa.

Isoja sähkömagneetteja käytetään metalliromuttamolla rautaromun ja isojen rautaesineiden nostamiseen. Myös junien magneettijarruissa sekä sähkömoottoreissa isojen sähkömagneettien käyttö on avainasemassa. Pieniä sähkömagneetteja käytetään hyödyksi monella eri tavalla. Erilaiset mikrofonit, soittokellot, kaiuttimet, televisiot ja kuulokkeet on valmistettu pieniä sähkömagneetteja hyödyntämällä. Myös erilaisissa salvoissa ja sulkijoissa hyödynnetään pieniä sähkömagneetteja.

Sähkömagneetin suurin etu on se, että se toimii vain silloin kun halutaan. Kun sähkövirta ei kulje magneetissa, niin silloin se ei toimi. Ja toisaalta mitä voimakkaampi sähkövirta magneetissa kulkee, niin sitä voimakkaammin magneetti toimii. Juuri tämä asia erottaa sähkömagneetin tavallisesta magneetista ja mahdollistaa sähkömagneetille paljon monipuolisemmat käyttötarkoitukset kuin tavalliselle magneetille.

Kaiutin

Kalvo, joka synnyttää kaiuttimen äänen, liikkuu kalvoon kiinnitetyn magneetin ja sähkömagneetin vuorovaikutusten määräämällä tavalla. Sähkömagneetissa kulkee vahvistimelta tuleva sähkövirta ja se on suoraan verrannollinen kaiuttimesta kuuluvaan ääneen.

Sähkömoottori

Sähkömoottorin toiminta perustuu sähkömagneetteihin ja niiden välisiin vuorovaikutuksiin. Magneettien vuorovaikutus saa moottorin akselin pyörimään. Vuorovaikutuksen voimakkuus riippuu sähkövirran voimakkuudesta. Mitä suurempi sähkövirta magneeteissa kulkee, sitä nopeammin moottorin akseli pyörii. Sähkömoottoreita on paljon erilaisia ja niitä voidaan hyödyntää monessa eri tarkoituksessa. Sähkömoottoreita käytetään teollisuudessa muun muassa pyörittämään paperikonetta. Myös kodinkoneet ja monenlaiset lelut toimivat sähkömoottorin avulla. Sähkömoottoria käytettäessä tulee oheistuotteena aina myös lämpöenergiaa.

Sähkösoittokello

Melkein jokaisessa omakotitalossa on sähkösoittokello. Sen toiminta perustuu sähkömagnetismiin. Soittokellossa virtapiiri sulkeutuu ja avautuu rautakappaleen ja sähkömagneetin välisen vuorovaikutuksen seurauksena.

Varastonosturit

Varastonostureiden käytössä sähkömagneetin tehokkuus näkyy selvästi. Sähkömagneetilla voidaan nostaa ja siirtää monenlaisia metallisia kappaleita kuten esimerkiksi putkia, palkkeja, keloja, levyjä, tankoja ja harjateräksiä. Magneettisten nostureiden käyttö nopeuttaa paljon esimerkiksi rekkakuormien pakkausta ja purkua. Nosturit nopeuttavat myös tavaroiden keräämistä varastosta, mikä pienentää varastointikuluja. Myös työntekijöiden kuormitus vähenee ja sitä myöden työn tehokkuus parantuu.

Sähkömagneetin valmistus on helppoa

Aivan yksinkertaisimmillaan sähkömagneetti valmistetaan niin, että kierretään eristepäällysteistä johdinta ison rautanaulan ympärille. Rullalle kierrettyä johdinta kutsutaan käämiksi. Kun johtimeen laitetaan kulkemaan sähkövirta, niin pienet rautanaulat tarttuvat kiinni isoon rautanaulaan. Suurin magneettinen vaikutus on rautanaulan päissä.

 

Lisää kommentti