Kas ir elektromagnēts?

Iespējams, ir vieglāk domāt par elektromagnētu kā elektronu magnētu, nevis elektrisko magnētu. Svarīga ir elektronu brīvā plūsma ķēdē un to ietekme uz vadu, kas tos nes. Pamatprincipus ir iespējams demonstrēt, izmantojot kailu vara elektroinstalāciju, D izmēra ķīmisko akumulatoru un dzelzs vai tērauda naglu.

Reakcija starp metāliem un skābi ķīmiskajās baterijās izraisa daudz brīvu elektronu savākšanos netālu no negatīvā staba (-), parasti galā ar nelielu nospiedumu. Ja kāds savieno akumulatora negatīvo galu ar pozitīvo stabu (+), visi šie elektroni caur vadu plūdīs uz pozitīvo stabu un galu galā atgriezīsies negatīvajā galā. Tā kā nekas netraucē viņu ceļu gar vadu, piemēram, spuldze vai motors, elektroni drīz pārtrauks plūst un akumulators “mirs”.

Tomēr plūstošie elektroni dara vairāk, nekā iet cauri vadam ķēdē. Elektronu kustība izraisa neliela magnētiskā lauka veidošanos ap vadu. Šis lauks nav īpaši spēcīgs, kamēr vads paliek taisns, bet stieples satīšana ciešās spirālēs magnētisko lauku stiprinās vairākas reizes, jo stieples virsmas laukums tiek kondensēts.

Satītais vads var radīt izmērāmu magnētisko lauku, kas var ietekmēt kompasa rādījumu vai nelielus dzelzs vīles, taču tai joprojām ir nepieciešami līdzekļi visas enerģijas fokusēšanai. Šeit parādās dzelzs vai tērauda nagla. Ja vads, kas nes elektronus, ir cieši aptīts ap metālu, ko var magnetizēt, pats metāls kļūst par elektromagnētu. Kamēr strāva turpinās plūst caur uztīto vadu no akumulatora vai cita elektrības avota, metāla serdenim būs visa dabiskā magnēta jauda un īpašības, tostarp pozitīvie un negatīvie stabi un spēja piesaistīt vai atvairīt citus magnētus.

Šī spēja alternatīvi piesaistīt un atvairīt citus magnētiskos laukus tieši noved pie elektromotora izveides. Elektromotora vārpsta ir nekas vairāk kā uztīti vadi, kas savienoti ar elektrības avotu. Tā kā elektromagnēts mainās starp pozitīvo un negatīvo polaritāti, to vai nu pievelk, vai atgrūž pastāvīgie magnēti, kas to ieskauj. Tas izraisa vārpstas ātru griešanos vienā virzienā un ļauj motoram veikt darbu, pamatojoties uz šo kustību.