Question

Чому доцільніше користуватися підковоподібними, ніж прямими електромагнітами?

Answer 1

При тяжінні магнітом залізяки мінімізується об'єм повітря, в якому проходять магнітні силові лінії. Чому - це довго пояснювати, просто так виходить. Чим крутіше він мінімізується, тим сильніше тяжіння. Саме тому магніт притягує залізо - зазор між магнітом і залізякою прагне прийняти якомога меншу величину. Так ось, якщо використовувати штирьовий магніт, то можлива тільки мінімізація обсягу між залізякою і одним з полюсів. Відстань до іншого полюса мінімізуватися не буде - він далеко. А в разі подковообразного магніту мінімізуються відразу два обсягу, їх сума навіть стає рівною нулю, коли залізяка прилипає до магніту (замикання магнітного потоку). Тому сила тяжіння заліза у підковоподібних магнітів істотно більше, ніж сила тяжіння у стрижневих. Лабораторні магніти саме з цієї причини роблять підковоподібними. Все це стосується як постійних магнітів, так і електромагнітів

Answer 2

Підковоподібні електромагніти, відомі також як соленоїди, мають декілька переваг у порівнянні з прямими електромагнітами:

1. Концентрація поля: У підковоподібних електромагнітах магнітне поле концентрується вздовж внутрішньої простору підкови, що забезпечує значну силу та ефективність магнітної системи. У прямих електромагнітах поля випрямляються, що може призводити до розсіювання поля і втрати потужності.

2. Висока густота потужності: Благодаря концентрації поля, підковоподібні електромагніти здатні досягати високих значень густини потужності магнітого поля. Це робить їх ефективними для застосувань, де потрібно високе магнітне поле, такі як електромагнітні сепаратори та медичні діагностичні прилади.

3. Мінімальні втрати енергії: Оскільки підкови утворюють замкнуті магнітні шляхи, магнітне поле лише мало розсіюється і втрачається. Це дозволяє досягати значно менших втрат енергії у порівнянні з прямими електромагнітами, що є важливим фактором для підвищення ефективності електромагнітних систем.

Загалом, підковоподібні електромагніти мають значні переваги у ефективності та енергоефективності порівняно з прямими електромагнітами. Вони застосовуються в широкому спектрі областей, включаючи науку, медицину, промисловість та транспорт.