elektromagneetit

Elektromagneetit ovat magneetteja, joiden magneettikenttä tuotetaan sähkövirralla. Ne koostuvat tyypillisesti kelasta ja ferromagneettisesta ydinmateriaalista. Kun virta kulkee käämin läpi, syntyy magneettikenttä, jonka voimakkuutta voidaan säätää muuttamalla virtaa. Toisin kuin pysyvät magneetit, elektromagneetit voidaan kytkeä nopeasti päälle ja pois, ja niiden kenttää voidaan hallita tarkasti.

Rakenteeltaan yleisin ratkaisu on kelattu johto, joka ympäröi rautaisen tai muun ferromagneettisen ytimen. Kentän voimakkuuteen vaikuttavat virta, käämien määrä sekä ydinmateriaalin kyky ohjata magneettikenttää. Elektromagneetit voivat olla suunniteltu toimimaan DC- tai AC-virralla, ja ne voivat vaatia jäähdytystä suuremman virran vuoksi. Energia varastoituu magneettiseen kenttään, minkä vuoksi suurissa sovelluksissa kiinnitetään huomiota lämmönhallintaan ja turvallisuuteen.

Käyttökohteita ovat teollisuus- ja logistiikkalaitteet sekä elektroniikkajärjestelmät. Esimerkkejä ovat nostosysteemit, joissa suuria metalliesineitä voidaan nostaa tai siirtää voimakkaan magneettikentän avulla, ja sähköiset releet sekä lukitusmekanismit, joissa toiminta perustuu käämin magnetoituvuuteen. Elektromagneetteja käytetään myös magneettisissa erotuslaitteissa, kiinnitys- ja siirtosovelluksissa sekä mittaus- ja ohjauksessa.

Historiaan kuuluvat varhaiset keksinnöt 1800-luvulla, kuten William Sturgeonin kehittämä sähkömagneetti sekä myöhemmin laajentuneet sovellukset. Nykyään elektromagneetit ovat keskeisiä monissa sovelluksissa niiden kyvyn vuoksi tarjota hallittava ja nopea magneettikenttä ilman pysyviä magneetteja.

Tutkimus ja suunnittelu keskittyvät energiatehokkuuteen, lämmöntuottoon ja turvallisuuteen sekä materiaali- ja sovelluskohtaisiin vaatimuksiin.