Τι είναι το μαγνητικό πεδίο;
Το μαγνητικό πεδίο είναι ένα πεδίο που παράγεται από ηλεκτρικά φορτία σε κίνηση. Είναι ένα δυναμικό πεδίο που προκαλεί δύναμη σε υλικό όπως ο σίδηρος όταν τοποθετείται στην περιοχή του πεδίου. Το μαγνητικό πεδίο δεν απαιτεί κανένα μέσο για να διαδοθεί. μπορεί να διαδοθεί ακόμη και σε κενό.

Επίσης, η χωρητικότητα αποθήκευσης ενέργειας του μαγνητικού πεδίου είναι μεγαλύτερη από το ηλεκτρικό, αυτό διακρίνει το μαγνητικό πεδίο από το ηλεκτρικό πεδίο, και ως εκ τούτου χρησιμοποιείται σχεδόν σε κάθε ηλεκτρομηχανική συσκευή όπως μετασχηματιστές, κινητήρες και γεννήτριες.

Η γη έχει επίσης τον φυσικό της μαγνητισμό που την προστατεύει από τα ηλιακά κύματα που προέρχονται από τον ήλιο. Επιπλέον, παρέχει ένα λειτουργικό πεδίο για τη λειτουργία μιας μαγνητικής πυξίδας.

Οι μόνιμοι μαγνήτες έχουν το δικό τους μαγνητισμό και αποτελούνται από σιδηρομαγνητικό υλικό όπως σίδηρο ή νικέλιο ή κράματα alnico, ενώ οι ηλεκτρομαγνήτες είναι πηνία που παράγουν το μαγνητικό πεδίο όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από το πηνίο.

Για παράδειγμα, ένας αγωγός μεταφοράς ρεύματος παράγει ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από τον αγωγό, η κατεύθυνση του οποίου καθορίζεται από τον κανόνα του δεξιού χεριού και η ένταση του πεδίου μπορεί να μεταβάλλεται ανάλογα με την ποσότητα του ρεύματος που ρέει στον αγωγό γύρω από το πηνίο.

Οι ηλεκτρομαγνήτες χρησιμοποιούνται στις βιομηχανίες για διάφορες διαδικασίες παραγωγής και κατασκευής. Το μαγνητικό πεδίο έχει βόρεια και νότιο πόλο. Το μονόπολο δεν υπάρχει για ένα μαγνητικό πεδίο, σε αντίθεση με το ηλεκτρικό πεδίο όπου μπορεί να απομονωθεί ένα φορτίο.

Η γραμμή του πεδίου σχηματίζει έναν κλειστό βρόχο, καθώς προέρχεται από τον Βορρά και καταλήγει στο Νότο έξω από έναν μαγνήτη και από τον νότιο πόλο στον βόρειο πόλο μέσα σε έναν μαγνήτη.

Σε οποιοδήποτε σημείο του πεδίου, έχει τόσο μέγεθος όσο και κατεύθυνση, οπότε αντιπροσωπεύεται από ένα διάνυσμα. Το μαγνητικό πεδίο βρίσκει την εφαρμογή του σχεδόν σε όλες τις ηλεκτρομηχανικές συσκευές, όπως ηλεκτρικούς κινητήρες και γεννήτριες. Όταν ένα πηνίο μεταφοράς ρεύματος τοποθετηθεί σε μαγνητικό πεδίο, βιώνει μια ροπή.

Αυτή η αρχή λειτουργίας χρησιμοποιείται σε ηλεκτροκινητήρα όπου παράγεται μαγνητική ροπή που ασκεί περιστροφική ροπή στον ρότορα ενώ σε περίπτωση γεννητριών το μαγνητικό πεδίο παρέχει μέσο ανταλλαγής ενέργειας μεταξύ στάτορα και ρότορα μέσω της αρχής επαγωγής.

Στην περίπτωση ενός τριφασικού κινητήρα, ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο παράγεται από τις τριφασικές περιελίξεις που μετατοπίζονται κατά 120 μοίρες στο διάστημα. Ένα στρεφόμενο μαγνητικό πεδίο περιστρέφεται με τη σύγχρονη ταχύτητα στο κενό αέρα των μηχανών που απαιτείται για τη λειτουργία σύγχρονων κινητήρων και επαγωγικών κινητήρων.

Προκειμένου να παρασχεθεί ένα μαγνητικό μέσο, ​​το μηχάνημα αντλεί ρεύμα μαγνήτισης που υποβαθμίζει τον συντελεστή ισχύος του συστήματος. Ο χαμηλός συντελεστής ισχύος αυξάνει την επιβάρυνση για τα εξαρτήματα του συστήματος ισχύος, όπως ο μετασχηματιστής και οι γεννήτριες, αλλά είναι εξίσου απαραίτητο συστατικό για τη λειτουργία σχεδόν κάθε ηλεκτρομηχανικής συσκευής.