Электромагнетизм

Электромагнит и его применение

Если вместо нескольких витков провода взять катушку и намотать на нее много витков изолированного провода, то магнитное поле такой катушки, которое будет образованно при пропускании через нее электрического тока, будет значительно сильнее, чем магнитное поле соленоида (несколько витков).

Если же внутрь такой катушки поместить сердечник из мягкого железа (ферромагнитного мягкого материала), магнитное поле будет значительно увеличено. Такая катушка с сердечником будет называться электромагнитом, потому как при прохождении через неё электрического тока она будет приобретать свойства магнита.

Электромагниты получили колоссальное распространение во всех отраслях техники, хотя за последнее время цифровые устройства частично заместили устройства автоматики основанные на электромагнитах (реле), но тем не менее электромагниты не заменимы во многих, особенно силовых устройствах и аппаратах электротехники.

В быту самое очевидное и самое распространенное устройство с электромагнитом — это тот самый домофон на входной двери в подъезд или во двор дома, а если быть точнее — этот электромагнит обычно расположен вверху двери, он достаточно массивный и имеет неразборную конструкцию. Другое распространенное устройство с электромагнитом, работу которого можно наблюдать в повседневной жизни — это электромагнитный тормоз пассажирского, грузового или грузопассажирского лифта. В таком тормозе электромагнит обычно отключает тормоз при движении лифта, а при торможении вплоть до остановки лифта включает тормоз, причем ток протекает по катушке электромагнита когда нет необходимости в торможении. Дело в том, что в случае аварийной ситуации связанной с отсутствием электропитания лифта, когда ток не будет протекать в катушке электромагнита тормоза и, тем самым, электромагнит не будет в работе, механическая часть тормоза обеспечит торможение и не даст лифту бесконтрольно двигаться в опасном режиме.

В свое время революционным изобретением был электромагнитный телеграф Морзе, который как следует из названия основывается на работе электромагнита. В наше время, когда электромагнитный телеграф Морзе, пожалуй, можно найти только в политехническом музее, тем не менее нечто подобное используется в матричных принтерах, которые до сих пор используются в банках и в пунктах приёма платежей наличных денег. Какой же принцип используется в телеграфе Морзе и в матричных принтерах? Что тут общего в плане работы электромагнита? Общее в том, что когда по электромагниту протекает электрический ток, или начинает протекать, порождаемое им магнитное поле начинает действовать и тем самым с известной расчетной силой притягивает якорь к сердечнику электромагнита. Это похоже на выстрел или удар, особенно если практически сразу после этого электрическая цепь катушки электромагнита обрывается и якорь под действием механической пружины приходит в исходное состояние.

Электромагнит удивительным образом объединяет механические и электрические явления через магнетизм, порождает электротехнику во всём ее многообразии. Нечто похожее происходит при сочетании электромеханических устройств с различными полупроводниковыми приборами — это рождает автоматику и робототехнику. Тем не менее всё началось даже не с телефона, а с электромагнитного телеграфа Морзе.

Принцип работы электромагнитного телеграфа Морзе

Принцип работы электромагнитного телеграфа Морзе

На рисунке можно увидеть схему действия телеграфа Морзе. На отправительной станции устанавливается батарея Е и ключ К. Эти батарея и ключ соединены проводами с приёмной станцией, на которой эти провода присоединяются к электромагниту М. Над электромагнитном расположен якорёк Я, который в нормальном положении, при отсутствии тока в обмотке электромагнита, оттягивается от последнего с помощью пружины. Якорёк соединен с пером А, которое может писать на бумажной ленте, протягиваемой над этим пером. Перо касается ленты только тогда, когда якорёк находится в притянутом к электромагниту положении; Когда якорёк не притянут — перо не касается ленты и не пишет на ней.

Когда на отправительной станции ключ нажат (цепь замкнута), ток проходит через электромагнит, якорёк притягивается, и перо чертит линию на ленте; при разомкнутом ключе цепь разрывается, и перо не пишет. Нажимая ключ на короткое и более продолжительное время, мы получаем на ленте короткие и длинные чёрточки, из которых и составляются буквы по общеизвестной азбуке Морзе.

Дата: 23.09.2018

© Валентин Григорьев



Возможно Вам будут интересны следующие статьи из этого раздела:

Если Вы не нашли ничего интересного в этом разделе, тогда Вам следует воспользоваться левым вертикальным меню, чтобы попасть в интересующий Вас раздел сайта.