Effekten av oppvarming på et magnet

Som Hans Christian Ørsted oppdaget i 1820, fører til elektrisitet magnetisme. Magnetiske materialer er magnetiske fordi alle de små elektriske ladninger beveger seg rundt inne i dem skaper magnetiske felt. Solenoids er enheter designet for å etterligne oppførselen til naturlige magneter ved svingete lengder av metalltråd til spoler. Når strøm føres gjennom solenoiden den genererer et magnetisk felt som de av naturlig magneter. Imidlertid er temperaturen av solenoiden påvirker ytelsen.

elektrisitet Basics

For å forstå hvordan temperaturen påvirker ytelsen solenoider, er det først nødvendig å forstå noen grunnleggende fakta om elektrisitet. Elektrisitet er strømmen av ørsmå elektrisk ladede partikler inn i noe materiale gjenstand som en wire. Som de strømmer gjennom viren de noen ganger kolliderer med trådens atomer. Disse kollisjonene bremse elektriske ladninger ned. Dette fenomenet kalles motstand.

Motstand og Heat

Varme opp noe som gjør sine molekyler og atomer vibrerer raskere, ifølge ressurser ved Caltech University. Fordi atomene er vibrerende raskere, er de beveger seg rundt mer og tar opp mer av den plass som normalt eksisterer mellom atomene. Dette gjør kollisjoner mellom de bevegelige ladninger av elektrisk strøm og atomer av magnet sin oppslagstavle mer sannsynlig å skje. Dette gjør at motstanden i ledningen øker.

Det magnetiske felt fra et magnet

Det magnetiske felt som genereres av en solenoid er avhengig av bare tre faktorer: antall spoler i solenoiden, lengden av solenoiden og mengden av strøm som flyter gjennom den. Jo større strømmen solenoiden bærer, jo sterkere magnetfelt solenoiden skaper.

Varme og Solenoids

Fordi varmen øker motstanden i ledningen til solenoiden, men senker den strøm som kan komme gjennom den ledning. På grunn av at strømmen blir redusert, det magnetiske felt av spolen avtar også. Solenoids fungere bedre når det er kaldt enn de gjør når det er varmt.

Varme og jern kjernen Solenoids

Iron kjerne solenoider er sløyfer av wire som er viklet rundt en jernkjerne. Jern er vanligvis brukt som en kjerne fordi det multipliserer feltet av solenoiden som er pakket rundt den. Imidlertid, når jernet er varmet opp over sin Curie-punkt, de små magnetiske felt inne i det begynner å peke i forskjellige retninger, og det mister mye av sin magnetiske egenskaper. Derfor jernkjerne solenoider lide en plutselig og kraftig nedgang i sine magnetiske felt når deres temperaturer passere en viss kritisk punkt.