Jakie są różne typy urządzeń elektromagnetycznych?
Termin urządzenie elektromagnetyczne odnosi się do każdego elementu, który jest zasilany przez pola elektromagnetyczne, wytwarza energię elektryczną za pomocą pól magnetycznych lub jest namagnesowany przez elektryczność. Urządzenia zasilane polem elektromagnetycznym są klasyfikowane jako silniki elektryczne lub elektromagnesy. Generatory elektryczne i alternatory to urządzenia elektromagnetyczne, które wytwarzają energię elektryczną za pomocą pól magnetycznych. Elektromagnesy i cewki elektromagnetyczne stanowią trzecią grupę urządzeń elektromagnetycznych.
W odniesieniu do urządzenia elektromagnetycznego, które jest zasilane przez pola elektromagnetyczne, istnieją dwie podstawowe gałęzie: silnik i elektromagnes. Silnik wykorzystuje prąd elektryczny do generowania pól magnetycznych w uzwojeniach w celu obracania wału silnika wokół własnej osi. Elektrozawór działa tylko w dwóch kierunkach ruchu. Gdy uzwojenia elektromagnesu są naładowane elektrycznie, wał porusza się do lub z cewki, w zależności od własnej orientacji magnetycznej wału. W niektórych przypadkach ruch wału może być wspomagany przez sprężynę.
Ciekawym przykładem działania elektromagnesu jest elektromagnetyczne urządzenie pociskowe. Po zasileniu cewki tego urządzenia wytwarzają wysokie ciśnienie magnetyczne na namagnesowanym wale, wypychając je z cewki. Wał tego urządzenia elektromagnetycznego nie jest na uwięzi i dlatego może zostać wyrzucony z cewki z dużą prędkością.
Innym zastosowaniem elektromagnesu jest jego zastosowanie w działaniu mechanizmów blokujących czasowo w obszarach o wysokim poziomie bezpieczeństwa, takich jak sklepienia bankowe. Gdy elektromagnesy otrzymują moc, wał pozostaje w cewkach. Gdy zegar odcina zasilanie cewek, sprężyna wypycha wałek z cewki do pozycji zablokowanej.
Inna grupa urządzeń elektromagnetycznych obejmuje te, które wytwarzają prąd z prądów magnetycznych. Najprostszą formą alternatora lub generatora jest silnik elektryczny. Zamiast używania akumulatora do zasilania silnika wał obraca się ręcznie. Alternator można odróżnić od generatora jedynie na podstawie jego ruchomych części i mocy elektrycznej. Alternatory wytwarzają prąd przemienny (AC), przesuwając wirujące magnesy za cewki. Generatory wytwarzają prąd stały (DC) przez obracanie cewek zamiast magnesów.
Trzecia grupa urządzeń, które noszą nazwę urządzenia elektromagnesowego, obejmuje każdy przedmiot namagnesowany elektrycznie. W ten sposób cewki drutowe silnika elektrycznego i generatora mogą samodzielnie funkcjonować pod nazwą urządzenia elektromagnetycznego. Inne urządzenia, które pasują do tej kategorii, to duże elektromagnesy używane w odzysku samochodów i cewki elektromagnetyczne stosowane w układach zapłonowych niektórych samochodów.
W niektórych przypadkach urządzenia elektromagnetyczne są używane jako element wyposażenia zabezpieczającego, takiego jak czujniki alarmowe. W przypadku czujnika alarmu bezpieczeństwa urządzenie elektromagnetyczne pozostaje w ścisłym kontakcie z cewką drutową lub magnesem stałym. Gdy dwa elementy znajdują się w zasięgu, obwód pozostaje otwarty i nie słychać alarmu. Gdy jeden z dwóch elementów zostanie przesunięty, powoduje to zmianę pola elektromagnetycznego, a obwód zamyka się, wyzwalając alarm.