Ich weiß, dass Hitze Dauerwellenmagnete zerstört, aber wie steht es mit Elektromagnetik? Beeinflusst Wärme die Stärke eines elektromagnetischen Feldes?
Antworten:
Nein, Wärme hat keinen Einfluss auf die Stärke eines Magnetfelds, das durch Strom erzeugt wird, der um eine Drahtspule fließt. Die Stärke dieses Magnetfeldes ist ausschließlich das Ergebnis der Amperewindungen des Stroms.
Wärme kann jedoch die magnetische Permeabilität verschiedener Materialien beeinflussen. Wenn der Elektromagnet etwas anderes als einen Luftkern hat, kann sich die Konzentration und Form des Feldes, das sich aus den Amperewindungen ergibt, mit der Temperatur unterscheiden. Diese Konzentration und des Magnetfelds zu kanalisieren kann ein Elektromagnet machen scheinen ein stärkeres Feld zu haben, und es kann „stärker“ in vielen Anwendungen machen handeln.
Nehmen wir zum Beispiel an, Sie wickeln 100 Drahtwindungen um einen Holzstab und legen 1 A durch. Die Magnetfeldstärke ist streng eine Funktion der 100 Ampere-Windungen. Dieser Magnet kann jedoch schwerere Gegenstände aufnehmen, wenn der Holzstab durch einen Eisenstab gleicher Form und Größe ersetzt wird. Dies liegt daran, dass das Eisen ein viel besserer Magnetleiter ist als Luft und Holz, so dass die Magnetfeldlinien an den Enden des Eisenstabs konzentriert werden. Dieses stärker konzentrierte Feld kann infolge dieser Konzentration schwerere magnetische Objekte aufnehmen, obwohl das gesamte Magnetfeld in beiden Fällen die gleiche durchschnittliche Stärke aufweist.
Im obigen Beispiel hängt die scheinbare Stärke des Elektromagneten mit einem Eisenkern von den Materialeigenschaften des Eisens ab, die mit der Temperatur variieren können. Die magnetische Permeabilität des freien Raums wird nicht durch die Temperatur beeinflusst, so dass dieselbe Spule ohne Kern einen Magneten bilden würde, der sich nicht mit der Temperatur ändert.
Natürlich verändern extreme Temperaturen den Draht und schmelzen ihn schließlich, so dass Sie überhaupt keinen Elektromagneten mehr haben. Das ändert natürlich die Dinge, aber ich gehe davon aus, dass dies nicht die Art von Effekt ist, nach der Sie fragen.
Da die MMF-Leistung eines Elektromagneten eine Funktion des Stromnetzes (A * t) ist und der Strom durch Widerstand begrenzt werden kann und der Widerstand stark von der Temperatur abhängt, JA, wenn die Temperatur im Elektromagneten ansteigt (aufgrund eines falschen Designs), nimmt die MMF ab entsprechend. Versuchen Sie, einen Draht zufällig in eine zufällige Form zu wickeln. Anlegen einer zufälligen Gleichstromversorgung und Voi la .. zwei Hauptmöglichkeiten: Eine ist das Elektromanet, das eine sehr schwache Kraft hat und fast nicht reagiert. Das andere ist, eine Anziehungskraft eines Metallstücks zu sehen, aber nach einigen Minuten wird die Spule sehr heiß und Metall löst sich.
Sie müssen vorsichtig sein, was Sie unter Magnetfeld verstehen. Es ist ein Begriff, der für zwei eng verwandte Begriffe verwendet wird, das H-Feld und das B-Feld. Das B-Feld ist als Magnetfeld bekannt und wird auch als magnetische Flussdichte in Einheiten von T (Tesla) gemessen. Das andere Magnetfeld wird auch als Magnetfeldstärke bezeichnet und in Wb (Webers) gemessen.
Wenn Sie H als "Magnetfeld" verwenden, ist es nicht temperaturabhängig, da H materialunabhängig ist.
Diese Verwirrung ist auf schlampige Nutzung zurückzuführen oder darauf, dass Menschen den Unterschied nicht erkennen.
Die häufigste Verwendung besteht darin, das B-Feld als "Magnetfeld" zu bezeichnen. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Menschen Einheiten von Tesla oder Gauß verwenden (beide sind Einheiten der Flussdichte).
Wenn nur das Feld angemessenen Temperaturänderungen ausgesetzt ist, lautet die Antwort "Nein".
Da jedoch Elektromagnete mit etwas Leitfähigem gewickelt werden müssen, um das gewünschte Magnetfeld zu erzeugen, und der spezifische Widerstand aller elementaren Metalle mit steigender Temperatur zunimmt, steigt der Widerstand dessen, womit die Spule gewickelt ist (normalerweise Kupfer), mit es wird heißer.
Dies bedeutet, dass bei einer festen Anzahl von Windungen und einer festen Spannung, die die Spule antreibt, mit zunehmender Temperatur der Spule der Strom durch sie abnimmt, wodurch die Stärke des Magnetfelds aufgrund des abnehmenden Amperewindungsprodukts der Spule geschwächt wird.