Разница между электромагнитом и постоянным магнитом

Электромагнит против постоянного магнита
 

Электромагниты и постоянные магниты являются двумя важными темами в электромагнитной теории. Эта статья объяснит основы магнетизма, электромагнита и постоянного магнита и опишет между двумя магнитами.

Что такое электромагнит?

Чтобы понять электромагниты, нужно сначала понять теории магнетизма. Магнетизм возникает из-за электрических токов. Прямой токонесущий проводник прилагает нормальную к току силу на другой токонесущий проводник, расположенный параллельно первому проводнику. Поскольку эта сила перпендикулярна потоку зарядов, она не может быть электрической силой. Это было позже идентифицировано как магнетизм.

Магнитная сила может быть привлекательной или отталкивающей, но всегда взаимной. Магнитное поле оказывает силу на любой движущийся заряд, но на стационарные заряды это не влияет. Магнитное поле движущегося заряда всегда перпендикулярно скорости. Сила на движущийся заряд от магнитного поля пропорциональна скорости заряда и направлению магнитного поля.

Магнит имеет два полюса. Они определены как Северный полюс и Южный полюс. Линии магнитного поля начинаются на Северном полюсе и заканчиваются на Южном полюсе. Тем не менее, эти линии поля являются гипотетическими. Следует отметить, что магнитные полюсы не существуют в виде монополя. Поляки не могут быть изолированы. Это известно как закон Гаусса для магнетизма. Электромагнит - это компонент, состоящий из токоведущих петель. Эти петли могут быть любой формы, но обычные электромагниты имеют форму соленоидов или колец.

Что такое постоянный магнит?

Поскольку электрический ток является единственным способом создания магнита, постоянные магниты должны состоять из токов. Каждый атом имеет электроны, вращающиеся вокруг ядра атома, и эти электроны имеют свойство, называемое электронным спином. Эти два свойства отвечают за магнетизм в материалах. Материалы могут быть сгруппированы в несколько категорий в соответствии с их магнитными свойствами. Парамагнитные материалы, диамагнитные материалы и ферромагнитные материалы - это лишь некоторые из них. Есть также некоторые менее распространенные типы, такие как антиферромагнитные материалы и ферримагнитные материалы. Диамагнетизм проявляется у атомов только с парными электронами. Общий спин этих атомов равен нулю. Магнитные свойства возникают только благодаря орбитальному движению электронов. Когда диамагнитный материал помещается во внешнее магнитное поле, он создает слабое магнитное поле, противоположное внешнему полю. Парамагнитные материалы имеют атомы с неспаренными электронами. Электронные спины этих неспаренных электронов действуют как маленькие магниты, которые сильнее магнитов, создаваемых орбитальным движением электронов. Когда они помещены во внешнее магнитное поле, эти маленькие магниты совмещаются с полем, создавая магнитное поле, параллельное внешнему полю. Ферромагнитные материалы также являются парамагнитными материалами с зонами магнитных диполей в одном направлении даже до того, как будет приложено внешнее магнитное поле. Когда внешнее поле приложено, эти магнитные зоны выровняются параллельно полю, чтобы усилить поле. Ферромагнетизм остается в материале даже после удаления внешнего поля, но парамагнетизм и диамагнетизм исчезают, как только внешнее поле удаляется. Постоянные магниты состоят из таких ферромагнитных материалов.