Unterschied zwischen Elektromagnet und Permanentmagnet

Electromagnet vs Permanent Magnet

Elektromagnete und Permanentmagnete sind zwei wichtige Themen in der elektromagnetischen Theorie. Dieser Artikel erklärt die Grundlagen von Magnetismus, Elektromagneten und Permanentmagneten und beschreibt die zwischen den beiden Magneten.

Was ist Elektromagnet?

Um Elektromagnete zu verstehen, muss man zuerst die Theorien hinter dem Magnetismus verstehen. Magnetismus tritt aufgrund von elektrischen Strömen auf. Ein gerader stromführender Leiter übt eine Stromstärke senkrecht zu einem anderen stromführenden Leiter aus, der parallel zu dem ersten Leiter angeordnet ist. Da diese Kraft senkrecht zum Ladungsstrom steht, kann dies keine elektrische Kraft sein. Dies wurde später als Magnetismus identifiziert.

Die magnetische Kraft kann entweder attraktiv oder abstoßend sein, aber immer gegenseitig. Ein Magnetfeld übt eine Kraft auf jede sich bewegende Ladung aus, aber stationäre Ladungen werden nicht beeinflusst. Ein Magnetfeld einer sich bewegenden Ladung ist immer senkrecht zur Geschwindigkeit. Die Kraft auf eine sich bewegende Ladung durch ein Magnetfeld ist proportional zur Geschwindigkeit der Ladung und der Richtung des Magnetfeldes.

Ein Magnet hat zwei Pole. Sie sind definiert als Nordpol und Südpol. Die Magnetfeldlinien beginnen am Nordpol und enden am Südpol. Diese Feldlinien sind jedoch hypothetisch. Es muss angemerkt werden, dass Magnetpole nicht als Monopol existieren. Die Pole können nicht isoliert werden. Dies ist bekannt als Gauß 'Gesetz für Magnetismus. Ein Elektromagnet ist eine Komponente aus stromführenden Schleifen. Diese Schleifen können irgendeine Form haben, aber übliche Elektromagnete haben die Form von Solenoiden oder Ringen.

Was ist Permanentmagnet?

Da elektrischer Strom die einzige Möglichkeit ist, einen Magneten zu erzeugen, müssen Permanentmagnete aus Strömen bestehen. Jedes Atom hat Elektronen, die den Kern des Atoms umkreisen, und diese Elektronen haben eine Eigenschaft, die elektronische Spin genannt wird. Diese zwei Eigenschaften sind für den Magnetismus in Materialien verantwortlich. Materialien können gemäß ihrer magnetischen Eigenschaften in mehrere Kategorien eingeteilt werden. Paramagnetische Materialien, diamagnetische Materialien und ferromagnetische Materialien sind nur einige Beispiele. Es gibt auch einige weniger gebräuchliche Typen wie antiferromagnetische Materialien und ferrimagnetische Materialien. Diamagnetismus wird in Atomen mit nur gepaarten Elektronen gezeigt. Der Gesamtspin dieser Atome ist null. Die magnetischen Eigenschaften entstehen nur aufgrund der Orbitalbewegung von Elektronen. Wenn ein diamagnetisches Material in einem externen Magnetfeld angeordnet wird, wird es ein schwaches Magnetfeld antiparallel zum externen Feld erzeugen. Paramagnetische Materialien haben Atome mit ungepaarten Elektronen. Die elektronischen Spins dieser ungepaarten Elektronen wirken als kleine Magnete, die stärker sind als die Magnete, die durch die Bewegung des Elektronenorbitals erzeugt werden.Wenn diese kleinen Magnete in einem externen Magnetfeld angeordnet sind, richten sie sich mit dem Feld aus, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das parallel zum externen Feld ist. Ferromagnetische Materialien sind auch paramagnetische Materialien mit Zonen von magnetischen Dipolen in einer Richtung, noch bevor das externe Magnetfeld angelegt wird. Wenn das externe Feld angelegt wird, richten sich diese magnetischen Zonen parallel zum Feld aus, so dass sie das Feld stärker machen. Der Ferromagnetismus bleibt auch nach Entfernung des äußeren Feldes im Material zurück, aber Paramagnetismus und Diamagnetismus verschwindet, sobald das äußere Feld entfernt wird. Die Permanentmagnete bestehen aus solchen ferromagnetischen Materialien.

Was ist der Unterschied zwischen Elektromagneten und Permanentmagneten?

• Permanentmagnete sind auch Elektromagnete mit einem kontinuierlichen Stromfluss, was jedes Atom zum Magneten macht.

• Der Elektromagnetismus verschwindet, sobald der externe Strom gestoppt ist, aber der Permanentmagnetismus bleibt bestehen.