Hvad er forskellen på en permanent magnet og en elektromagnet?
I en elektromagnet genereres magnetfeltet af en elektrisk strøm i en trådspole og forstærkes af en blød jernkerne.
Så snart strømmen slukkes, mister den bløde jernkerne sin magnetisering.
En permanent magnet består af ferromagnetisk materiale, som magnetiseres af et stærkt eksternt magnetfelt.
Det anvendte hårde magnetiske materiale bevarer noget af sin magnetisering, efter at det eksterne magnetfelt er slukket.
Bemærk: Vi har kun permanente magneter på lager i vores butik, ikke elektromagneter.
Indholdsfortegnelse
Magnetiske felter (B-felter) generelt
Alle magnetfelter (B-felter) genereres af elektriske ladninger i bevægelse, dvs. elektriske strømme. Selv en enkelt elektron i bevægelse genererer et B-felt.Elektromagneter
En ledning, hvori der løber en strøm (elektroner i bevægelse), skaber et magnetfelt i omgivelserne.
Magnetfeltets styrke afhænger af strømmen og ledningens form.
Enhver strømførende ledning er i bund og grund en elektromagnet.
Den orange pil peger i strømmens tekniske retning.
Af historiske årsager er den modsat af elektronernes bevægelsesretning.
Spoler
Hvis den strømførende ledning bøjes i en cirkel, opstår der et magnetfelt med poler (se illustrationen). En cirkulær strøm danner derfor en magnet med nord- og sydpoler.I almindelige elektromagneter er ledningen viklet ind i en spole, ofte med flere lag, som også kaldes en solenoide.
En trådspole med nord- og sydpoler
Blød jernkerne (grå) med spole (orange)
Blød jernkerne
I de fleste elektromagneter er der indsat en blød jernkerne i spolen, som styrker dens magnetfelt betydeligt. Det skyldes, at magnetfeltet i spolen magnetiserer den bløde jernkerne, dvs. gør den til en ekstra magnet. Den bløde jernkerne mister sin magnetisering igen, når strømmen slukkes. Det er ønskeligt, da det gør det muligt at tænde og slukke for magneten.Blødt og hårdt magnetisk jern
Udtrykket "blød" magnetisk kommer af, at mekanisk blødt jern mister sin magnetisering, mens mekanisk hårdt jern (stål) beriget med kulstof bevarer noget af sin magnetisering. Dette kaldes remanens. "Remanere" er latin og betyder "at forblive bagved". Materiale med høj remanens kaldes "hårdt magnetisk".Strømførende solenoider bruges til at magnetisere permanente magneter såvel som vores supermagneter, som alle er lavet af hårdmagnetiske materialer.
Permanente magneter
Elektron med spin: en mikroskopisk magnet
Elektron-spins
B-felterne i permanente magneter genereres også af strømme. Disse strømme er dog ikke makroskopiske strømme, hvor ladede partikler flyder i én retning, men mikroskopiske elektriske strømme. I tilfælde af ferromagnetisme genereres disse mikroskopiske strømme af visse elektroners rotation i materialet omkring sig selv (elektronspin). Et elektronspin kan forstås som en mikroskopisk lille cirkulær strøm.Styrken af elektromagneter og permanente magneter
Styrken af magnetfeltet i en elektromagnet afhænger af kernematerialet, antallet af viklinger i solenoiden og strømstyrken. Med tilstrækkelig strøm kan en elektromagnet udvikle et betydeligt stærkere magnetfelt end en permanent magnet.
Til venstre: en permanent magnet med feltlinjer.
Til højre: en elektromagnet med strømkilde (til venstre), magnetspole (orange) og blød jernkerne (i midten)