Wie Magnetventile funktionieren

Jan 14 2021
Sie verwenden jeden Tag Magnetspulen, ohne es jemals zu wissen. Was genau sind sie und wie funktionieren sie?
Der Typ, der dir Pizza nach Hause liefert, aktiviert jedes Mal ein Magnetventil, wenn er an deiner Tür klingelt. Pekic/Getty Images

"Ding Dong!" Klingt, als wäre die Pizza hier. Der Lieferbote ist draußen auf Ihrer Veranda und hat gerade geklingelt . Auf diese Weise hat er eines der nützlichsten Geräte in unserer elektronikgesteuerten Welt aktiviert: einen Elektromagneten.

Das Leben wäre ohne diese Dinge viel schwieriger. Moderne Autos sind von Magnetspulen abhängig ; sie sind ein wesentlicher Bestandteil bestimmter Türschlösser ; Und hey, wussten Sie, dass Ihre Waschmaschine Magnetspulen hat ?

Was ist ein Magnetventil?

Definitionsgemäß enthält jeder Elektromagnet ein gewickeltes Stück Metalldraht. So nutzen sie den Elektromagnetismus , eine der fundamentalen Kräfte des Universums.

"Gegensätze ziehen sich an" mag ein zweifelhafter Dating-Ratschlag sein , aber es ist eine feste Regel im Magnetismus. Alle Magnete enthalten Nord- und Südpole. Sie haben auch ein Magnetfeld, das von ersterem zu letzterem fließt.

Zwei Nordpole stoßen sich auf natürliche Weise ab. Dito für zwei Südpole. Aber wenn Sie ein Paar Magnete nehmen und sie dicht beieinander legen, wird der Nordpol des ersten Magneten vom Südpol des zweiten Magneten angezogen. Es ist Physik, Baby.

Magnetspulen sind hilfreich, weil sie Mechanikern und Ingenieuren eine gewisse Kontrolle über diesen Prozess geben. Wenn ein elektrischer Strom durch einen Metalldraht fließt, erzeugt er ein magnetisches Feld. Die geladenen Teilchen innerhalb dieses Feldes bewegen sich kreisförmig um die Außenseite des Drahtes.

Wickeln Sie den Draht macht ihr Magnetfeld stärker . Mit jeder neuen Spule, die hinzugefügt wird, wird das Feld stärker. Und hier ist noch etwas, das Sie sich merken sollten: Das Magnetfeld wird im Raum innerhalb dieser Spulen stärker konzentriert sein – und weniger in der Umgebung Ihres Drahtes.

Ein Solenoid ist eine zylindrische Drahtspule, die wie ein Magnet wirkt, wenn sie elektrischen Strom führt.

Elektrische Rutschen

Hier wird es jetzt interessant. Zum größten Teil werden Magnetdrähte um einen Metallstab gewickelt. (Das Wort „Solenoid“ ist eine Ableitung des griechischen Wortes sōlēnoeidēs, was „ rohrförmig “ bedeutet.)

Wenn der Draht einen elektrischen Strom erhält, wird dieses Metallstück von einem Ende des Solenoids angezogen und zu ihm gezogen. Aber der Effekt ist vorübergehend. Unterbrechen Sie den elektrischen Strom, und Sie töten das Magnetfeld. Dann dank Federbelastung , sollte Ihr Gerät in seine ursprüngliche Position wieder zurück.

Grundsätzlich können wir unseren Kuchen haben und ihn auch essen. Magnetspulen ermöglichen es uns, Drähte zu magnetisieren und sie dann zu entmagnetisieren, wann immer wir wollen (so ziemlich). Alles per Knopfdruck. Oder die Drehung eines Schlüssels.

Wie bereits erwähnt, verwenden Autos Magnetspulen. Durch Drehen des Zündschlüssels wird Strom von Ihrer Batterie in ein Starter-Magnetventil übertragen . Sobald es aktiviert ist, passieren mehrere Dinge. Elektrischer Strom im Magnetdraht zieht einen beweglichen Eisenstab an . Der Stromkreis zwischen Anlasser und Autobatterie ist geschlossen. Und ein "Ritzel"-Zahnrad greift in eine Scheibe ein, die als "Schwungrad" bezeichnet wird.

Innerhalb weniger Sekunden erwacht Ihr einst ruhender Automotor zum Leben. Zumindest soll es so funktionieren.

Ist dir das schon einmal passiert? Sie sitzen in Ihrem Auto und haben gerade den Zündschlüssel gedreht, aber der Motor springt nicht an. Stattdessen hören Sie ein unangenehmes Klickgeräusch . Der Übeltäter könnte eine leere Batterie oder eine defekte Lichtmaschine sein. Oder vielleicht ist Ihr Anlasser-Magnetventil hier der wahre Schuldige.

Jeder Mechaniker sollte in der Lage sein, Ihr Magnetventil zu testen, wenn er einen Stromkreistester oder ein Multimeter zur Hand hat. Manchmal sind diese Teile reparierbar. Manchmal sind sie es nicht – und müssen ersetzt werden. So geht das Leben eines Autobesitzers.

Wenn Sie den Zündschlüssel in Ihrem Auto drehen, wird Strom von Ihrer Batterie in ein Starter-Magnetventil übertragen.

Autos und Geräte verwenden Magnetspulen

Übrigens verwenden viele Autos auch Magnetspulen in ihren elektrischen Türschlössern . Separate Solenoide werden in Aktion gerufen, um die Türgriffe entweder zu verriegeln oder zu entriegeln , wobei die gleichen Prinzipien verwendet werden, die wir bereits besprochen haben.

Das heißt nicht, dass alle Magnetspulen gleich sind. Es gibt viele Variationen, jede mit ihren eigenen Stärken.

In Produktions- und Wasseraufbereitungsanlagen kommen hydraulische Magnetspulen gut zum Einsatz . Wie der Name schon sagt, regulieren sie den Fluss von Wasser und anderen Flüssigkeiten. Vergessen wir auch nicht die pneumatischen Solenoide , die die eingeschlossenen Gase in gleicher Weise beeinflussen.

Wenn sich der Kreis schließt, kehren wir jetzt zu dem Pizza-Typen auf Ihrer vorderen Stufe zurück. Nicht alle Türklingeln verwenden Magnetspulen; neuere Designs neigen dazu, diese ganz wegzulassen. Aber selbst im goldenen Zeitalter der "intelligenten" Geräte enthalten viele Türklingeln immer noch die elektromagnetischen Gizmos.

Nehmen wir an, Ihrer ist einer davon . Als unser Pizzabote den Knopf drückte, ließ er Strom durch ein eingebautes Magnetventil fließen. Das Magnetfeld, das diese einfache Aktion erzeugte, zog einen Eisenkern in den gewickelten Draht. Als nächstes schlug das Metall ein winziges Glockenspiel und ließ ein "Ding!" Lärm.

Offensichtlich konnte der Lieferbote nicht ewig den Finger auf dem Knopf lassen. Als er es losließ, verschwand das Magnetfeld und eine Feder schoss den Eisenkern in die entgegengesetzte Richtung. Dann schlug das Metall ein zweites Läuten , das "Dong!"

Sollte Ihnen etwas zum Nachdenken geben, während Sie diese kostenlosen Grissini genießen.

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Magneto ist kein klassischer "X-Men"-Bösewicht. Es ist auch der Name eines stromerzeugenden elektrischen Geräts, das in Flugzeugen und Kettensägen zu finden ist .