Μόνιμοι μαγνήτες έναντι ηλεκτρομαγνητών: σύγκριση απόδοσης και εφαρμογές

Ένας βασικός νόμος της φύσης, ο μαγνητισμός εφαρμόζεται με διάφορους τρόπους στη ζωή μας. Οι μαγνήτες έχουν γίνει μέρος όλων όσων χρησιμοποιούμε, από την πυξίδα που μας δείχνει την κατεύθυνση μέχρι τους σκληρούς δίσκους που αποθηκεύουν την ψηφιακή μας ζωή. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι μαγνητών: μόνιμοι μαγνήτες και ηλεκτρομαγνήτες. Το άρθρο θα εξετάσει την απόδοσή τους και θα συζητήσει τις εφαρμογές τους.

Μόνιμοι μαγνήτες

Αυτοί οι μαγνήτες δημιουργούν οι ίδιοι ένα μαγνητικό πεδίο και ως εκ τούτου έχουν ονομαστεί "μόνιμοι". Οι ιδιότητές τους ως μαγνήτες δεν αλλάζουν ακόμη και όταν δεν υπάρχει εξωτερική πηγή ή ρεύμα που να το προκαλεί. Για παράδειγμα, οι περισσότεροι συνηθισμένοι μόνιμοι μαγνήτες κατασκευάζονται από σίδηρο, νικέλιο, κοβάλτιο και ορισμένα μέταλλα σπάνιων γαιών.

Εκτέλεση

Τα πεδία από αυτούς τους μόνιμους μαγνήτες παραμένουν σταθερά. Καταναλώνουν χαμηλή ενέργεια αφού δεν τροφοδοτούνται εξωτερικά. Ωστόσο, αυτή η μαγνητική ισχύς δεν μπορεί να ρυθμιστεί. Εκτός αυτού, αυτά μπορούν να απομαγνητιστούν όταν έρχονται σε επαφή με υψηλές θερμοκρασίες ή ισχυρότερα μαγνητικά πεδία.

Εφαρμογές

Σε πολλές περιπτώσεις, οι μόνιμοι μαγνήτες εξυπηρετούν διαφορετικούς σκοπούς για διάφορα ιδρύματα. Τα απλά δείγματα περιλαμβάνουν αυτοκόλλητα/πυξίδες ψυγείου, ενώ τα πολύπλοκα περιλαμβάνουν ηλεκτρικούς κινητήρες/γεννήτριες/απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (MRI).

Ηλεκτρομαγνήτες

Σε αντίθεση με τις μόνιμες μαγνητισμένες ουσίες που δημιουργούν μαγνητικό πεδίο μόνο όταν ρέει ηλεκτρικό ρεύμα μέσω αυτών. Αυτό σημαίνει ότι ένας τέτοιος μαγνητισμός μπορεί να ενεργοποιηθεί/απενεργοποιηθεί ενώ αυξάνεται/μειώνεται η έντασή του αλλάζοντας την τιμή του ρεύματος που ρέει μέσα από αυτόν.

Εκτέλεση

Η δυνατότητα ελέγχου είναι ένα από τα πλεονεκτήματα που σχετίζονται με τους ηλεκτρομαγνήτες. Είναι πολύ εύκολο να ρυθμίσετε τα μαγνητικά τους πεδία ρυθμίζοντας τα ηλεκτρικά ρεύματα που διέρχονται από αυτά. Ωστόσο, η διατήρηση συνεχούς τροφοδοσίας έτσι ώστε να διατηρηθεί ένα μαγνητικό πεδίο οδηγεί σε μεγάλη κατανάλωση ενέργειας και παραγωγή θερμότητας.

Εφαρμογές

Υπάρχουν διάφορα παραδείγματα όπου ο ηλεκτρομαγνήτης μπορεί να βρει εφαρμογή, συμπεριλαμβανομένων ηλεκτρικών κινητήρων, μετασχηματιστών, τρένων που κινούνται με σύστημα μαγνητικής αιώρησης καθώς και σε μάντρες σκουπιδιών όπου τα παλιοσίδερα ανυψώνονται χρησιμοποιώντας γερανούς.

Συμπέρασμα

Τόσο οι μόνιμοι μαγνήτες όσο και οι ηλεκτρομαγνήτες έχουν τα μοναδικά πλεονεκτήματά τους και είναι κατάλληλοι για διαφορετικές εφαρμογές. Οι μόνιμοι μαγνήτες είναι ενεργειακά αποδοτικοί, παράγουν σταθερά μαγνητικά πεδία και επομένως προτιμώνται για εφαρμογές που απαιτούν σταθερό μαγνητικό πεδίο. Ωστόσο, ένας ηλεκτρομαγνήτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί οπουδήποτε χρειάζεται να ελεγχθεί το μαγνητικό πεδίο, καθώς το μέγεθός του είναι ρυθμιζόμενο. Σε διάφορες εφαρμογές, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τις διακριτικές ιδιότητες αυτών των δύο τύπων μαγνητισμού.