Co je magnetový drát?
Magnetický drát je tence izolovaný drát vyrobený z vyčištěné a plně žíhané mědi nebo hliníku. Po navinutí a napájení zdrojem elektrické energie vytvoří drát elektromagnetické pole. Téměř veškerá elektřina musí být vedena elektromagnetickým polem, aby se přeměnila z jedné formy energie na druhou. Magnetický drát lze použít k transformaci energie mezi třemi různými způsoby: z jedné formy elektrické energie na druhou, mechanickou energií na elektrickou energii a elektrickou energií na mechanickou energii.
Přístroje, které přenášejí energii z jednoho napětí a proudu na jiné napětí a proud, používají k tomu magnetický drát. Příkladem jsou transformátory, elektrické ovládání a výroba energie. Zapalovací cívka automobilu transformuje 12 voltů automobilové baterie na tisíce voltů nezbytných pro nastartování automobilu.
Magnetický drát se podílí na přenosu elektrické energie na mechanickou energii. Příkladem jsou stroje a elektrické motory. Pokroky ve vývoji a výrobě magnetických drátů přispěly k masové konstrukci elektromotorů, což výrazně ovlivnilo růst výroby ve dvacátém století.
Třetí aplikací je přeměna mechanické energie na elektrickou energii. Generátory jsou stroje, které využívají elektromagnetické cívky k výrobě elektrické energie. Cívka drátu se otáčí mezi dvěma magnetickými póly a vytváří elektrický proud, který se zvyšuje a snižuje, když se cívka pohybuje směrem k a od každého magnetického pólu, měnící směr pokaždé, když se přiblíží k pólu. Tento typ proudu je střídavý proud nebo AC.
Většina magnetických drátů je vyrobena z mědi, vysoce vodivého materiálu, který lze vyrobit ve velmi jemných měřidlech v rozmezí od několika mikronů do několika centimetrů. Hliník se někdy používá ve velkých transformátorech nebo motorech. Protože hliník není zdaleka tak vodivý jako měď, je obvykle čtvercový nebo obdélníkový, protože k dosažení podobného odporu vůči mědi potřebuje větší průměr.
Moderní izolační materiál se liší v závislosti na teplotě, ve které bude použit. Jedna až tři vrstvy polymeru jsou vhodné pro většinu aplikací, i když jsou používány ve vysokých teplotách. Sklo se používá pro dráty používané v elektrických generátorech, motorech a těžebním zařízení. Papírové povlaky se používají pro olejové a užitkové transformátory.
Zpočátku byl magnetický drát izolován látkou. Inventor George Jacobs, zakladatel společnosti Dudlo Manufacturing, vyvinul proces izolace smaltu, který umožnil výrobu měděného drátu v jemných měřidlech. Během druhé světové války se výroba magnetických drátů zvýšila, aby vyhověla poptávce po transformátorech, telefonních drátech, rentgenových strojích, vojenských nákladních automobilech a kabelových svazcích bombardérů B-24.