Co to jest silnik elektromagnetyczny?
Silnik elektromagnetyczny to maszyna, która wykorzystuje siły magnetyczne wytwarzane przez drut z przepływającą elektrycznością do napędzania ruchu silnika. Wszystkie silniki elektryczne działają na zasadach elektromagnetycznych. Rodzaje silników elektrycznych obejmują silniki prądu przemiennego (AC) i silniki prądu stałego (DC). Silniki prądu przemiennego wykorzystują prąd ścienny, a silniki prądu stałego wykorzystują akumulator jako źródło mocy i sił magnetycznych do obracania silnika. Silnik elektromagnetyczny jest powszechny w prawie każdym gospodarstwie domowym, często znajdowanym w popularnych artykułach gospodarstwa domowego, takich jak wentylatory, pompy basenowe, klimatyzatory, pralki i elektryczne szczoteczki do zębów.
Ruch obrotowy silnika elektromagnetycznego oparty jest na siłach obserwowanych w biegunach magnetycznych. Magnes zawieszony na sznurku pośrodku będzie naturalnie obracał się w kierunku jednego końca na północ i jednego końca na południe. Bieguny magnetyczne znajdujące się na każdym końcu magnesu przyciągają się, jeśli bieguny są przeciwne, i odpychają, jeśli bieguny są podobne. Kiedy dwa magnesy z biegunem północnym zostaną wprowadzone w pola siły magnesów, magnesy odepchną się od siebie. Jeśli jeden biegun północny i jeden biegun południowy zostaną połączone, będą się przyciągać i trzymać się ze sobą.
Chociaż elektromagnesy używane do eksperymentów naukowych w klasie to zwykle druty owinięte wokół małego drążka żelaza, odpowiednio zwinięty drut przewodzący może stać się elektromagnesem, gdy zostanie zasilony prądem. Siła zostaje wzmocniona, gdy drut zostanie zwinięty. Siła magnetyczna z cewki drutowej z prądem staje się jeszcze silniejsza, gdy cewka jest owinięta wokół żelaznego magnesu.
Prąd elektryczny przepływający przez drut wytwarza pole magnetyczne, więc siła elektromagnetyczna jest obecna w drutach z przepływającym przez nie prądem. W konsekwencji drut z przepływającym przez niego prądem elektrycznym ma wrodzoną siłę magnetyczną. Gdy drut jest zwinięty w wiele równoległych pętli, nabiera właściwości magnesu, gdy przepływa przez niego prąd. Przewody nieprzeznaczone do stosowania jako elektromagnesy są często ekranowane w celu tłumienia siły magnetycznej i zmniejszenia jej interferencji z innymi pobliskimi urządzeniami elektronicznymi.
Niektóre typy silników elektromagnetycznych mogą być napędzane bez zelektryfikowanego magnesu z rdzeniem żelaznym, wykorzystując jedynie siłę magnetyczną ze starannie rozmieszczonych drutów zwiniętych. Zazwyczaj silniki elektromagnetyczne mają jeden lub więcej elektromagnesów z rdzeniem żelaznym zasilających ruch silnika. Chociaż elektromagnes utworzony za pomocą rdzenia magnetycznego jest mocniejszy, pobiera również więcej prądu, zwiększając zapotrzebowanie na źródło zasilania i szybciej rozładowując baterie. Zespoły silnika elektromagnetycznego o dużej mocy czasami wykorzystują więcej niż jeden elektromagnes w silniku, aby zapewnić silnikowi kontrolowane zwiększenie mocy.