Využití elektromagnetismu ve strojích
Elektomagnetický jeřáb – na jeho rameni je zavěšen silný elektromagnet. Pokud je do cívky zapojený proud, elektromagnet přitahuje ocelové předměty a jeřáb je může přenášet bez dalšího upevňování.
Obr. 1: Elektromagnetický jeřáb
Magnetické upínání - ocelový předmět se na některých obráběcích strojích uchycuje pomocí silných elektromagnetů umístěných pod povrchem upínací desky.
Obr. 2: Magnetické upínání
Elektromagnetické relé - skládá se z elektromagnetu a jednoho nebo několika kontaktů. Průchodem proudu cívkou se přitáhne k jádru kotva a přitom spojí nebo rozpojí kontakty. Po vypnutí proudu se kontakty opět vrátí do původního stavu. Relé je důležitým prvkem automatizace, například na železnici.
Obr. 3: Elektromagnetické relé
Elektromagnetický jistič - nahrazuje dříve běžné tavné pojistky, např. v bytech. Při překročení povolené velikosti proudu elektromagnet přitáhne kotvu, a tak přeruší elektrický obvod. Po odstranění poruchy se jistič znovu zapne zvednutím páčky.
Obr. 4: Elektromagnetický jistič
Elektromagnetický přerušovač proudu (Wagnerovo kladívko) - je základem elektrického zvonku nebo bzučáku. Stisknutím tlačítka začne elektromagnetem procházet proud, jádro se zmagnetuje a přitáhne pružnou ocelovou kotvu. Její palička udeří do zvonku a současně se přeruší kontakt. Magnetické pole zanikne, kotva odskočí od jádra, obvod se opět spojí a celý děj se opakuje.
Obr. 5: Elektromagnetický přerušovač proudu
Pevný disk - informace zpracovávané počítačem se ukládají ve formě magnetického záznamu, k záznamu a čtení slouží miniaturní magnetofonová hlava (obrázek). Podobně se informace uchovávají na disketě, magnetofonovém pásku nebo na videokazetě.
Obr. 6: Pevný disk
Elektromagnetický měřicí přístroj – měřený proud prochází cívkou, v jejíž dutině jsou dva pásky z měkké oceli. Jeden pásek je pevný, druhý otočný a spojený s ručkou ukazatele. Zapojením proudu se oba pásky souhlasně zmagnetují, odpuzují se a otočný pásek se odchýlí tím víc, čím větší je procházející proud.
Obr. 7: Elektromagnetický systém
Elektrodynamický měřicí přístroj - je tvořen dvěma cívkami, jednou nepohyblivou a druhou otočnou, která je spojena s ručkou ukazatele. Zapojením cívek do měřeného obvodu se otočná cívka vychuluje víc nebo míň. Tento princip se nejčastěji používá ve wattmetru pro měření příkonu spotřebičů.
Obr. 8: Elektrodynamický systém
Magnetoelektrický měřicí přístroj - v magnetickém poli trvalého magnetu je umístěna otočná cívka. Prochází-li cívkou měřený proud, vychyluje magnetické pole cívku tím víc, čím větší je proud. K cívce je připojena ručka ukazatele. Tímto měřidlem můžeme přímo měřit pouze stejnosměrný proud.
Obr. 9: Magnetoelektrický systém
V dobách před rozvojem polovodičové techniky měly elektromagnety využití i v dalších oborech - telegrafní přístroje, telefonní ústředny, signalizační zařízení apod.
Elektromotor - jedna cívka je nepohyblivá (stator) a druhá je v její těsné blízkosti upevněna otočně (rotor). Přivedeme-li proud do obou cívek, začnou na sebe vzájemně působit a rotor se roztočí. Elektrická energie se prostřednictvím magnetického pole přeměňuje na energii pohybovou. Motory mohou mít různou konstrukci: stejnosměrné, na střídavý proud jednofázový nebo trojfázový. Elektromotory patří k nejrozšířenějším elektrickým strojům v průmyslu, dopravě i v domácnostech.
Obr. 10: Elektromotor
Reproduktor - v silném magnetickém poli permanentního magnetu je v úzké mezeře umístěna kmitací cívka. Cívka je spojena s papírovou membránou kuželového tvaru. Přivedeme-li do cívky proměnný proud ze zesilovače, rozkmitá se spolu s cívkou i membrána. Kmitající membrána se stává zdrojem zvuku.
reproduktorové soustavy. Jejich skříň obsahuje několik reproduktorů určených pro různé části zvukového spektra: vysokotónový, středotónový a hlubokotónový.
Obr. 11: Reproduktor
Zdroje
- KEKULE, Jaromír. Shrnutí. Elektřina a magnetismus [online]. ELEKTROKOSS, 2004 [cit. 2015-01-29]. Dostupné z:http://lucy.troja.mff.cuni.cz/~tichy/elektross/
Obrázky:
- Obr. 1: Autor neznámý. Manipulační magnety. Http://magcentrum.cz/ [online]. Kutná Hora: MAG Centrum, s.r.o., 2015 [cit. 2015-01-29]. Dostupné z:http://magcentrum.cz/system/html/Vazzoler-circular-electromagnet-type-LCL180-24543d14.jpg
- Obr. 2: Autor neznámý. Upínání dílců a obrobků. Upínání dílců a obrobků [online]. [cit. 2015-01-21]. Dostupné z:http://www.magcentrum.cz/tl_files/magcentrum/DATA/pdf/Magneticke_upinani_MAG_Centrum.pdf
- Obr. 3 až 5: Autor neznámý. Elektromagnet. ZŠ Na stínadlech [online]. ZŠ Na stínadlech, 2009 [cit. 2015-01-29]. Dostupné z: Http://www.zsnastinadlech.cz/uploads/Fyzika%209/3.%20Elektromagnet.pdf
- Obr. 6: Autor neznámý. WD Caviar Green 4TB (WD40EZRX). WD Caviar Green 4TB (WD40EZRX) [online]. [cit. 2015-01-22]. Dostupné z: http://images.zbozi.cz/image?id=52555b83174519983aa00000&w=350&h=350
- Obr. 7: Autor neznámý. Elektromagnetický měřicí přístroj. Http://cs.wikipedia.org/wiki/Hlavn%C3%AD_strana [online]. http://cs.wikipedia.org/wiki/, 2014 [cit. 2015-01-29]. Dostupné z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cb/Elektromagn_merak_princip.jpg/220px-Elektromagn_merak_princip.jpg
- Obr. 8: Autor neznámý. Elektromechanický měřicí přístroj. Http://cs.wikipedia.org/wiki/Hlavn%C3%AD_strana [online]. http://cs.wikipedia.org/wiki/, 2014 [cit. 2015-01-29]. Dostupné z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cb/Elektromagn_merak_princip.jpg/220px-Elektromagn_merak_princip.jpg
- Obr. 9: Autor neznámý, 4.3 Energie kvazistacionárního pole: Magnetoelektrický systém. 4.3 Energie kvazistacionárního pole: Magnetoelektrický systém[online]. [cit. 2015-01-22]. Dostupné z:http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/skripta/kurz_fyziky_pro_DS/display.php/elmag/EM4_soubory/image068.jpg
- Obr. 10: Autor neznámý. Elektromotor. Http://cs.wikipedia.org/wiki/Hlavn%C3%AD_strana [online]. Wikipedie, 2014 [cit. 2015-01-29]. Dostupné z:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3a/Silniki_by_Zureks.jpg/350px-Silniki_by_Zureks.jpg
- Obr. 11: REICHL, Jaroslav a Martin VŠETIČKA. Elektrodynamický reproduktor. Encyklopedie fyziky [online]. 2015 [cit. 2015-01-29]. Dostupné z:http://fyzika.jreichl.com/data/E_elektroakustika_soubory/image037.png
- Obr. 12: Autor neznámý. Elektromagnet. Http://cs.wikipedia.org/wiki/Hlavn%C3%AD_strana [online]. Wikipedie, 2014 [cit. 2015-01-29]. Dostupné z:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d0/Electromagnet_with_gap.svg/220px-Electromagnet_with_gap.svg.png
- Obr. 13: Archiv autora
- Obr. 14: Autor neznámý. Panelové měřidlo, 10 A AM-70X60. Http://www.voltcraft.cz/ [online]. Conrad Electronic Česká republika, s.r.o, 2014 [cit. 2015-01-29]. Dostupné z: http://www.voltcraft.cz/image/product/400/global/ce/1000_1999/1000/1030/1035/103547_BB_00_FB.jpg
Kontrolní otázka
Vhodné pro žáky ZŠ
Pomocí obrázků popište činnost elektromagnetu
Obr. 12: Elektromagnet s pohyblivou kotvou
Obr. 13: Elektromagnet