elektromagnet

Elektromagneter har vanligvis en kjerne av bløtt jern eller et annet ferromagnetisk materiale, formet som en stav, ring eller lignende, og er forsynt med en vikling, for eksempel av isolert kobbertråd. Sendes elektrisk strøm gjennom viklingen, oppstår det et magnetfelt som magnetiserer jernkjernen. Når strømmen slås av, forsvinner magnetismen, bortsett fra en liten rest, som skyldes remanens i jernet (se magnetisme).

Ofte formes magnetkjernen som en hestesko. Viklingen legges på hesteskoens ben for å oppnå størst virkning. Endene av hesteskoen blir magnetiske poler. Hvis polene forbindes med et jernstykke, et anker, så det oppstår en lukket magnetisk krets, blir ankeret holdt fast med stor kraft. Løftemagneter er bygd etter dette prinsippet.

Den magnetiske flukstettheten som kan oppnås i en elektromagnet, er begrenset av jernets magnetiske egenskaper, siden det til slutt oppstår metning. Øker man strømmen videre, øker magnetfeltet litt, men jernet bidrar ikke lenger til økningen. Avhengig av jernets kvalitet kan man i elektromagneter med jernkjerne oppnå en magnetisk flukstetthet på opptil ca. 2 tesla (1 T = 1 weber/m² = 10 000 gauss).

I elektromagneter uten jernkjerne har man oppnådd en magnetisk flukstetthet på 30 T. Begrensningen oppover skyldes at strømspolene sprenges av de magnetiske kreftene. Ved en flukstetthet på 30 T må spolene tåle et innvendig trykk på flere tusen atmosfærer. Kortvarige, meget sterke magnetfelt lar seg fremstille ved spesielle metoder, for eksempel ved en hurtig sammenpressing (implosjon) av et magnetfelt. Man har på denne måten oppnådd å fremstille felter på over 1000 T, men disse vil bare ha noen mikrosekunders varighet.

I store elektromagneter utvikles det svært stor varme på grunn av den elektriske resistansen i viklingene. Disse må derfor kjøles, for eksempel ved at de lages av rør som det sendes vann gjennom. For å redusere varmetapet, og særlig for å redusere størrelsen av viklingene, lages nå magneter med superledende spoler der den elektriske resistansen er forsvinnende (se superledning).

Sammenheng mellom strømretning og den magnetiske kraften er gitt ved høyrehåndsregelen.

I en dynamo, en vekselstrømsgenerator eller en motor brukes elektromagneter til å gi det magnetfeltet som induserer spenning i ankeret ved bevegelsen, eller som trekker motorankeret rundt.

I en høyttaler kan elektromagneten brukes til å gi det magnetfeltet som talespolen beveger seg i under innflytelse av en vekselstrøm («talestrømmen»).

Andre anvendelser av elektromagneter spenner fra små releer og brytere til kjempemessige avbøyningsmagneter for partikkelakseleratorer, for eksempel i syklotroner.

• magnetisme
• elektrisk strøm
• elektromagnetisme
• fysikk