Zasada elektromagnesu

Kiedy żelazny rdzeń jest wkładany do solenoidu-przewodzącego prąd, rdzeń jest magnesowany przez pole magnetyczne solenoidu. Namagnesowany rdzeń sam staje się wówczas magnesem. Ponieważ dwa pola magnetyczne nakładają się na siebie, magnetyzm solenoidu jest znacznie wzmocniony. Aby jeszcze bardziej zwiększyć magnetyzm elektromagnesu, żelazny rdzeń jest zwykle wykonany w kształcie podkowy. Należy jednak zauważyć, że cewki w rdzeniu-w kształcie podkowy są nawinięte w przeciwnych kierunkach; jedna strona jest zgodna z ruchem wskazówek zegara, a druga musi być przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Jeśli kierunki uzwojenia są takie same, namagnesowanie rdzenia przez dwie cewki zniesie się wzajemnie, powodując, że rdzeń nie będzie-magnetyczny. Co więcej, rdzeń elektromagnesu jest wykonany z miękkiego żelaza, a nie stali. W przeciwnym razie stal po namagnesowaniu zachowa swój magnetyzm przez długi czas i nie będzie można jej rozmagnesować. Dlatego siły jego magnetyzmu nie można kontrolować wielkością prądu, a elektromagnes traci swoje nieodłączne zalety.

Elektromagnes to urządzenie, które może generować siłę magnetyczną poprzez przepuszczanie przez nią prądu elektrycznego. Jest to magnes nie-trwały, a jego magnetyzm można łatwo aktywować lub dezaktywować. Na przykład duże dźwigi wykorzystują elektromagnesy do podnoszenia porzuconych pojazdów.

Kiedy prąd przepływa przez przewodnik, wokół przewodnika wytwarza się pole magnetyczne. Stosując tę ​​​​właściwość, gdy prąd elektryczny przepływa przez cewkę, w elektromagnesie powstaje jednolite pole magnetyczne. Jeśli w środku elektromagnesu zostanie umieszczony materiał ferromagnetyczny, materiał ten zostanie namagnesowany, co znacznie wzmocni pole magnetyczne.

Ogólnie rzecz biorąc, pole magnetyczne wytwarzane przez elektromagnes jest powiązane z wielkością prądu, liczbą zwojów cewki i centralnym materiałem ferromagnetycznym. Projektując elektromagnes, zwraca się uwagę na rozmieszczenie cewek i dobór materiału ferromagnetycznego, a wielkość prądu służy do kontrolowania pola magnetycznego. Ponieważ materiał cewki ma opór, ogranicza to wielkość pola magnetycznego, które może wytworzyć elektromagnes, ale wraz z odkryciem i zastosowaniem nadprzewodników możliwe będzie pokonanie tych ograniczeń.