Co to jest drut magnetyczny?

Drut magnetyczny to cienko izolowany drut wykonany z oczyszczonej i całkowicie wyżarzonej miedzi lub aluminium. Po zwinięciu i zasileniu przez źródło energii elektrycznej drut wytworzy pole elektromagnetyczne. Prawie cała energia elektryczna musi zostać poprowadzona przez pole elektromagnetyczne, aby przekształcić jedną formę energii w drugą. Drut magnetyczny może być wykorzystywany do przekształcania energii na trzy różne sposoby: od jednej formy energii elektrycznej do drugiej, od energii mechanicznej do energii elektrycznej i od energii elektrycznej do energii mechanicznej.

Urządzenia, które przenoszą moc z jednego napięcia i natężenia na inne napięcie i natężenie, wykorzystują do tego celu drut magnetyczny. Przykładami są transformatory, sterowanie elektryczne i wytwarzanie energii. Cewka zapłonowa samochodu przekształca 12 woltów akumulatora samochodowego w tysiące woltów niezbędnych do uruchomienia samochodu.

Drut magnetyczny bierze udział w przenoszeniu energii elektrycznej na energię mechaniczną. Przykładami są maszyny i silniki elektryczne. Postępy w rozwoju i produkcji drutu magnetycznego przyczyniły się do masowej budowy silników elektrycznych, co znacznie wpłynęło na wzrost produkcji w XX wieku.

Trzecim zastosowaniem jest zamiana energii mechanicznej na energię elektryczną. Generatory to maszyny wykorzystujące cewki elektromagnetyczne do wytwarzania energii elektrycznej. Cewka drutu obraca się między dwoma biegunami magnetycznymi, wytwarzając prąd elektryczny, który zwiększa się i zmniejsza, gdy cewka porusza się w kierunku do i od każdego bieguna magnetycznego, zmieniając kierunek za każdym razem, gdy zbliża się do bieguna. Ten rodzaj prądu to prąd przemienny lub prąd przemienny.

Większość drutów magnetycznych jest wykonana z miedzi, bardzo przewodzącego materiału, który może być wytwarzany w bardzo drobnych grubościach od kilku mikronów do kilku centymetrów. Czasami aluminium stosuje się w dużych transformatorach lub silnikach. Ponieważ aluminium nie jest tak przewodzące jak miedź, zwykle jest kwadratowe lub prostokątne, ponieważ potrzebuje większej średnicy, aby zbliżyć się do podobnej odporności na miedź.

Nowoczesny materiał izolacyjny różni się w zależności od temperatury, w której będzie stosowany. Jedna lub trzy warstwy polimeru są odpowiednie do większości zastosowań, nawet gdy są stosowane w warunkach wysokiej temperatury. Szkło stosuje się do drutu stosowanego w generatorach elektrycznych, silnikach i sprzęcie górniczym. Powłoki papierowe stosuje się w transformatorach olejowych i transformatorach użytkowych.

Początkowo drut magnetyczny izolowano tkaniną. Wynalazca George Jacobs, założyciel Dudlo Manufacturing, opracował proces izolacji szkliwa, który umożliwił produkcję drutu miedzianego w drobnych próbkach. Podczas II wojny światowej wzrosła produkcja drutów magnetycznych, aby zaspokoić popyt na transformatory, przewody telefoniczne, urządzenia rentgenowskie, ciężarówki wojskowe i wiązki przewodów bombowych B-24.