Was ist Magnetdraht?
Magnetdraht ist ein dünn isolierter Draht aus gereinigtem und vollständig geglühtem Kupfer oder Aluminium. Beim Wickeln und Erregen durch eine elektrische Energiequelle erzeugt der Draht ein elektromagnetisches Feld. Nahezu die gesamte Elektrizität muss durch ein elektromagnetisches Feld geleitet werden, um von einer Energieform in eine andere umgewandelt zu werden. Magnetdraht kann verwendet werden, um Energie auf drei verschiedene Arten umzuwandeln: von einer Form elektrischer Energie zu einer anderen, von mechanischer Energie zu elektrischer Energie und von elektrischer Energie zu mechanischer Energie.
Geräte, die Leistung von einer Spannung und Stromstärke auf eine andere Spannung und Stromstärke übertragen, verwenden hierfür einen Magnetdraht. Beispiele sind Transformatoren, elektrische Steuerungen und Energieerzeugung. Die Zündspule eines Automobils wandelt 12 Volt einer Autobatterie in Tausende Volt um, die zum Starten des Autos erforderlich sind.
Magnetdraht ist an der Übertragung von elektrischer Energie in mechanische Energie beteiligt. Beispiele sind Maschinen und Elektromotoren. Fortschritte in der Entwicklung und Herstellung von Magnetdraht trugen zum Massenbau von Elektromotoren bei und beeinflussten das Wachstum der Fertigung im 20. Jahrhundert erheblich.
Eine dritte Anwendung ist die Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie. Generatoren sind Maschinen, die elektromagnetische Spulen verwenden, um elektrischen Strom zu erzeugen. Eine Drahtspule dreht sich zwischen zwei Magnetpolen und erzeugt einen elektrischen Strom, der zunimmt und abnimmt, wenn sich die Spule zu jedem Magnetpol hin und von ihm weg bewegt, wobei sich die Richtung jedes Mal ändert, wenn sie sich einem Pol nähert. Diese Art von Strom ist Wechselstrom oder Wechselstrom.
Der meiste Magnetdraht besteht aus Kupfer, einem gut leitenden Material, das in sehr feinen Stärken von wenigen Mikrometern bis zu mehreren Zentimetern hergestellt werden kann. Manchmal wird Aluminium in großen Transformatoren oder Motoren verwendet. Da Aluminium nicht annähernd so leitfähig ist wie Kupfer, ist es typischerweise quadratisch oder rechteckig, da es einen größeren Durchmesser benötigt, um einen ähnlichen Widerstand wie Kupfer zu erreichen.
Moderne Dämmstoffe variieren je nach Einsatztemperatur. Ein bis drei Polymerschichten eignen sich für die meisten Anwendungen, selbst wenn sie in Situationen mit hoher Hitze verwendet werden. Glas wird als Draht für elektrische Generatoren, Motoren und Bergbaumaschinen verwendet. Papierbeschichtungen werden für Öl- und Nutztransformatoren verwendet.
Zu Beginn wurde der Magnetdraht mit einem Tuch isoliert. Erfinder George Jacobs, Gründer von Dudlo Manufacturing, entwickelte das Emailisolierungsverfahren, das die Herstellung von Kupferdraht in feinen Dicken ermöglichte. Während des Zweiten Weltkriegs stieg die Magnetdrahtproduktion, um die Nachfrage nach Transformatoren, Telefonkabeln, Röntgengeräten, Militärlastwagen und B-24-Bomberkabeln zu befriedigen.