آهنرباهای دائمی در مقابل آهنرباهای الکتریکی: مقایسه عملکرد و کاربردها

یک قانون اساسی طبیعت، مغناطیس به روش های مختلفی در زندگی ما قابل استفاده است. آهنرباها به بخشی از هر چیزی که ما استفاده می کنیم تبدیل شده اند، از قطب نما که جهت را به ما نشان می دهد تا هارد دیسک هایی که زندگی دیجیتال ما را ذخیره می کنند. دو نوع اصلی آهنربا وجود دارد: آهنرباهای دائمی و آهنرباهای الکتریکی. این مقاله عملکرد آنها را در نظر می گیرد و کاربردهای آنها را مورد بحث قرار می دهد.

آهنرباهای دائمی

این آهنرباها خودشان میدان مغناطیسی ایجاد می کنند و به همین دلیل "دائمی" نامیده شده اند. خواص آنها به عنوان آهنربا حتی زمانی که منبع یا جریان خارجی وجود نداشته باشد که باعث انجام این کار شود، تغییر نمی کند. به عنوان مثال، رایج ترین آهنرباهای دائمی از آهن، نیکل، کبالت و برخی از فلزات خاکی کمیاب ساخته می شوند.

عملکرد

میدان های این آهنرباهای دائمی ثابت می مانند. آنها انرژی کمی مصرف می کنند زیرا از خارج تغذیه نمی کنند. با این حال ، این قدرت مغناطیسی قابل تنظیم نیست. علاوه بر این، اینها را می توان در صورت تماس با دماهای بالا یا میدان های مغناطیسی قوی تر مغناطیس زدایی کرد.

برنامه

در بسیاری از موارد، آهنرباهای دائمی اهداف مختلفی را برای موسسات مختلف دنبال می کنند. نمونه های ساده شامل برچسب ها/قطب نماهای یخچال هستند در حالی که نمونه های پیچیده شامل موتورهای الکتریکی/ژنراتورها/تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) هستند.

قطبهای

برخلاف مواد مغناطیسی دائمی که تنها زمانی میدان مغناطیسی ایجاد می کنند که جریان الکتریکی از آنها عبور کند. این بدان معناست که چنین مغناطیس را می توان روشن/خاموش کرد و در عین حال شدت آن را با تغییر مقدار جریان عبوری از آن افزایش یا کاهش داد.

عملکرد

قابلیت کنترل یکی از محاسن الکتریکی است. تنظیم میدان های مغناطیسی آنها با تنظیم جریان های الکتریکی عبوری از آنها بسیار آسان است. با این وجود، حفظ یک منبع تغذیه مداوم به منظور حفظ میدان مغناطیسی منجر به مصرف انرژی سنگین و تولید گرما می شود.

برنامه

نمونه های مختلفی وجود دارد که آهنربای الکتریکی ممکن است کاربرد پیدا کند، از جمله موتورهای الکتریکی، ترانسفورماتورها، قطارهایی که با سیستم شناور مغناطیسی کار می کنند و همچنین در محوطه های زباله که ضایعات فلزی با استفاده از جرثقیل بلند می شوند.

نتیجه

هر دو آهنرباهای دائمی و آهنرباهای الکتریکی مزایای منحصر به فرد خود را دارند و برای کاربردهای مختلف مناسب هستند. آهنرباهای دائمی از نظر انرژی کارآمد هستند، میدان های مغناطیسی پایدار تولید می کنند و بنابراین برای کاربردهایی که نیاز به میدان مغناطیسی ثابت دارند ترجیح داده می شوند. با این حال، آهنربای الکتریکی را می توان در هر جایی که میدان مغناطیسی نیاز به کنترل دارد استفاده کرد زیرا اندازه آن قابل تنظیم است. در کاربردهای مختلف، درک خواص متمایز این دو نوع مغناطیس ضروری است.