المغناطيس الكهربائي هو جهاز يمكنه توليد كهرومغناطيسية بعد تنشيطه. يتم لف لف موصل يتناسب مع قوته على الجزء الخارجي من قلب الحديد. هذا الملف الحامل للتيار مغناطيسي مثل المغناطيس ويسمى مغناطيس كهربائي. يمكنه جذب الأجسام الحديدية مثل المغناطيس. المغناطيس الكهربائي هو جهاز يمكنه توليد قوة مغناطيسية عن طريق تمرير تيار كهربائي. إنه مغناطيس غير دائم ويمكن تنشيطه أو إلغاء تنشيطه بسهولة.
وتجدر الإشارة إلى أن اتجاه لف الملف على قلب الحديد على شكل حذاء معاكس ، ويجب أن يكون جانب واحد في اتجاه عقارب الساعة ، والجانب الآخر يجب أن يكون عكس اتجاه عقارب الساعة. إذا كانت اتجاهات اللف هي نفسها ، فإن مغنطة الملفين على قلب الحديد ستلغي بعضهما البعض ، بحيث لا يكون قلب الحديد ممغنطًا. بالإضافة إلى ذلك ، من أجل إزالة المغناطيس الكهربائي على الفور عند إيقاف تشغيله ، فإن اللب الحديدي للمغناطيس الكهربائي مصنوع من الحديد اللين أو الفولاذ السليكوني ، وليس الفولاذ. خلاف ذلك ، بمجرد أن يتم ممغنط الفولاذ ، سيبقى مغناطيسيًا لفترة طويلة ولا يمكن إزالته ، ولا يمكن التحكم في قوة خواصه المغناطيسية بحجم التيار ، وستفقد مزايا المغناطيس الكهربائي. عندما يمر التيار عبر سلك ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي حول السلك. باستخدام هذه الخاصية ، عندما يمر تيار كهربائي عبر ملف لولبي ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي موحد داخل الملف اللولبي. بافتراض أن مادة مغناطيسية حديدية موضوعة في مركز الملف اللولبي ، فإن المادة المغناطيسية المغناطيسية ستصبح ممغنطة وسيتم تعزيز المجال المغناطيسي بشكل كبير.
بشكل عام ، يرتبط المجال المغناطيسي الناتج عن مغناطيس كهربائي بحجم التيار وعدد لفات الملف والمغناطيس الحديدي في المركز. عند تصميم المغناطيسات الكهربائية ، يتم الاهتمام بتوزيع الملفات واختيار المغناطيسات الحديدية ، ويستخدم حجم التيار للتحكم في المجال المغناطيسي. تحد المقاومة الكهربائية لمادة الملف من حجم المجال المغناطيسي الذي يمكن أن يولده المغناطيس الكهربائي ، ولكن مع اكتشاف وتطبيق الموصلات الفائقة ، ستكون هناك فرص لتجاوز القيود الحالية.
يمكن الحكم على اتجاه المجال المغناطيسي للمغناطيس الكهربائي من خلال قانون أمبير ، وهو قانون يعبر عن العلاقة بين التيار واتجاه خطوط المجال المغناطيسي للمجال المغناطيسي الذي يثيره التيار ، والمعروف أيضًا باسم اليمين- حكم لولبية اليد.
(1) قاعدة أمبير في السلك المستقيم النشط (قاعدة أمبير 1): امسك السلك المستقيم النشط باليد اليمنى ، مع توجيه الإبهام في اتجاه التيار ، والأصابع الأربعة في اتجاه خطوط المجال المغناطيسي حوله السلك المستقيم النشط. (تمييز الاتجاه الحالي: سواء كان سلكًا مستقيمًا أو ملفًا لولبيًا ، فهو متصل بمصدر الطاقة ، وبالتالي يكون اتجاه التيار في السلك أو الملف اللولبي من جهة الاتصال "الإيجابية" ، عبر السلك أو الملف اللولبي ، و ثم يتدفق للخلف "القطب السالب" لمصدر الطاقة! أي ، يتم الحكم على اتجاه التيار من خلال الأقطاب الموجبة والسالبة لمصدر الطاقة المتصل.)
(2) قاعدة أمبير في الملف اللولبي النشط (قاعدة أمبير 2): امسك الملف اللولبي النشط باليد اليمنى ، بحيث تكون الأصابع الأربعة مثنية في نفس اتجاه التيار ، ثم تكون النهاية التي يشير إليها الإبهام هي الملف اللولبي النشط القطب الشمالي.
يحتوي المغناطيس الكهربائي على مجموعة واسعة جدًا من التطبيقات في حياتنا اليومية. بسبب اختراعها ، تم أيضًا تحسين قوة المولدات بشكل كبير. يمكن استخدام المغناطيسات الكهربائية في مختلف المجالات ، مثل الرافعات الكبيرة التي تستخدم المغناطيس الكهربائي لرفع المركبات المهجورة ؛ معدات التسلية الكبيرة والسيارات والفضاء والصناعة وغيرها من التعهدات. التطبيقات الشائعة للمغناطيسات الكهربائية هي: ساعات لتسجيل الوقت في العمل ، وسجلات النقد في محلات السوبر ماركت ، والأبواب الأوتوماتيكية لدخول بعض الوحدات. تقوم هذه المغناطيسات الكهربائية بتحويل الطاقة الكهربائية إلى مجال مغناطيسي ، ثم تعمل القوة المغناطيسية الناتجة عن المجال المغناطيسي على قلب الحديد في مركز المغناطيس الكهربائي لتحريك قلب الحديد. التطبيق الرئيسي للمغناطيسات الكهربائية هو القوة الناتجة عن عمل قلب الحديد. يمكن أن تكون هذه القوة الصغيرة بضعة جرامات وعشرات الجرامات. من الناحية النظرية ، يمكن أن تكون كبيرة بشكل لا نهائي. في الأساس ، يمكن أن يكون ما يقرب من مئات الكيلوجرامات.
