4.15 Ο ηλεκτρομαγνήτης

Όταν χρησιμοποιούμε πολλούς ρευματοφόρους αγωγούς μαζί, για παράδειγμα κυκλικούς, η μαγνητική δύναμη αυξάνεται. Αυτό μπορούμε εύκολα να το επιτύχουμε κατασκευάζοντας έναν κύλινδρο από μονωμένο σύρμα (Εικ. 4.62). Κάθε παρόμοιος κύλινδρος ονομάζεται σωλινοειδές ή πηνίο. Κάθε σπείρα του πηνίου είναι ένας κυκλικός αγωγός. Δηλαδή, το πηνίο είναι σύνολο πολλών κυκλικών αγωγών παράλληλων μεταξύ τους. Όταν το σύρμα διαρρέεται από ρεύμα, μέσα και έξω από το πηνίο υπάρχει ισχυρό μαγνητικό πεδίο.

Αν σε κάθε άκρο πηνίου, που διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, πλησιάσουμε μια μαγνητική βελόνα παρατηρούμε ότι το ένα, έλκει το βόρειο πόλο της βελόνας και το άλλο το νότιο.

Το πηνίο, επομένως, όταν διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα συμπεριφέρεται σαν μαγνήτης. Γι' αυτό το ονομάζουμε και ηλεκτρομαγνήτη.

Η μορφή των δυναμικών γραμμών του πεδίου του ηλεκτρομαγνήτη είναι παρόμοια με του ραβδόμορφου μαγνήτη. Πράγματι, σκορπίζοντας ρινίσματα σιδήρου γύρω από ένα πηνίο που διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, διαπιστώνουμε ότι -στον εξωτερικό του χώρο- διατάσσονται όπως και στο πεδίο του ενός ραβδόμορφου μαγνήτη (Εικ. 4.63).

Στο εσωτερικό του πηνίου οι δυναμικές γραμμές είναι παράλληλες μεταξύ τους και πολύ πιο πυκνές από ότι στο εξωτερικό. Επομένως στο εσωτερικό ενός πηνίου αναπτύσσονται μαγνητικές δυνάμεις πολύ πιο ισχυρές απ' ότι στο εξωτερικό του.

Εικόνα 4.62 Σωληνοειδές ή πηνίο.

Εικόνα 4.63 Ρινίσματα σιδήρου σκορπισμένα πάνω σε χαρτόνι, που είναι κάθετο στις σπείρες του πηνίου. Τα ρινίσματα έχουν διαταχθεί κατά μήκος των δυναμικών γραμμών του μαγνητικού πεδίου, που δημιουργείται από το ηλεκτρικό ρεύμα του πηνίου.