Jakie są różne typy urządzeń elektromagnetycznych?

Termin urządzenie elektromagnetyczne odnosi się do każdego przedmiotu, który jest albo zasilany przez pola elektromagnetyczne, wytwarza energię elektryczną za pomocą pól magnetycznych, albo jest namagnesowany przez elektryczność. Urządzenia zasilane polem elektromagnetycznym klasyfikowane są jako silniki elektryczne lub solenoidy. Generatory elektryczne i alternatory to urządzenia elektromagnetyczne, które wytwarzają energię elektryczną za pomocą pól magnetycznych. Elektromagnesy i cewki elektromagnetyczne stanowią trzecią grupę urządzeń elektromagnetycznych.

Mówiąc o urządzeniu elektromagnetycznym zasilanym przez pola elektromagnetyczne, można wyróżnić dwie podstawowe gałęzie: silnik i solenoid. Silnik wykorzystuje prąd elektryczny do generowania pól magnetycznych w uzwojeniach, aby obracać wał silnika wokół własnej osi. Solenoid działa tylko w dwóch kierunkach ruchu. Gdy uzwojenia elektromagnesu są naładowane elektrycznie, wałek wsuwa się lub wysuwa z cewki, w zależności od orientacji magnetycznej wału. W niektórych przypadkach ruch wału może być wspomagany przez sprężynę.

Ciekawym przykładem działania solenoidu jest elektromagnetyczne urządzenie pociskowe. Pod napięciem cewki tego urządzenia wytwarzają wysokie ciśnienie magnetyczne na namagnesowanym wale, wypychając go z cewki. Wał tego urządzenia elektromagnetycznego nie jest spętany i dlatego może zostać wyrzucony z cewki z dużą prędkością.

Innym zastosowaniem solenoidu jest jego zastosowanie w mechanizmach czasowych blokad w obszarach o wysokim poziomie bezpieczeństwa, takich jak skarbce bankowe. Kiedy te solenoidy otrzymują moc, wał pozostaje w cewkach. Gdy zegar odcina zasilanie cewek, sprężyna wypycha wałek z cewki i ustawia go w pozycji zablokowanej.

Inną grupą urządzeń elektromagnetycznych są te, które wytwarzają elektryczność z prądów magnetycznych. Najprostszą formą alternatora lub generatora jest w rzeczywistości silnik elektryczny. Zamiast używać akumulatora do zasilania silnika, wał jest obracany ręcznie. Alternator różni się od generatora jedynie jego ruchomymi częściami i mocą elektryczną. Alternatory wytwarzają prąd przemienny (AC), przesuwając wirujące magnesy przez cewki. Generatory wytwarzają prąd stały (DC) poprzez obracanie zwojów drutu zamiast magnesów.

Trzecia grupa urządzeń noszących nazwę elektromagnes to każdy przedmiot namagnesowany elektrycznie. W ten sposób cewki druciane silnika elektrycznego i generatora mogą samodzielnie występować pod nazwą urządzenia elektromagnetycznego. Inne urządzenia, które mieszczą się w tej kategorii, to duże elektromagnesy stosowane w samochodach z odzysku oraz cewki elektromagnetyczne stosowane w układach zapłonowych niektórych samochodów.
W niektórych przypadkach urządzenia elektromagnetyczne są wykorzystywane jako element wyposażenia zabezpieczającego, takiego jak czujniki alarmowe. W przypadku czujnika alarmu bezpieczeństwa, urządzenie elektromagnetyczne jest utrzymywane w bliskim kontakcie z cewką drutu lub magnesem trwałym. Gdy te dwa elementy znajdują się w zasięgu, obwód pozostaje otwarty i nie słychać żadnego alarmu. Kiedy jeden z dwóch elementów zostanie poruszony, generuje zmianę pola elektromagnetycznego i obwód zamyka się, uruchamiając alarm.