Ein Elektromagnet braucht Strom um zu funktionieren und mit Erhöhung der Stromzufuhr kann die magnetische Anziehung erhöht werden. Elektromagnete bestehen aus einer Spule, in der der elektrische Strom ein magnetisches Feld bildet.
In der Spule befindet sich meist ein offener Eisenkern, der das Magnetfeld führt und verstärkt.
Die Erfindung des Elektromagneten gelang dem Engländer William Sturgeon im Jahre 1826. Erstmals nachgewiesen wurde die elektromagnetische Wirkung 1820 von dem dänischen Physiker Hans Christian Ørsted.
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Wirkprinzip
Ein stromdurchflossener Leiter verursacht ein Magnetfeld in seiner Umgebung (Entdeckung durch Hans Christian Ørsted 1820).
Die Richtung der magnetischen Feldlinien einer einzelnen Windung der Spule lässt sich mit der Korkenzieherregel, auch Rechte-Hand-Regel, bestimmen: Wird der Leiter so von der Hand umfasst gedacht, dass der abgespreizte Daumen in die Richtung vom Plus- zum Minuspol (technische Stromrichtung) zeigt, dann zeigen die Finger die Richtung der Feldlinien des Magnetfeldes an. Die Felder der einzelnen Windungen summieren sich zu einem den Wicklungsquerschnitt umlaufenden Gesamtfeld. Die Feldlinien verlaufen ebenso wie bei einer einzelnen Windung (alle Stromrichtungen der Windungen sind gleichsinnig!) und verlassen den Eisenkern – dort bildet sich der magnetische Nordpol. Alle Feldlinien treten am magnetischen Südpol wieder in den Eisenkern ein.
Die Magnetfeldlinien konzentrieren sich im Inneren der Spule. Die magnetische Flussdichte ist im Zentrum der Spule am höchsten. Außerhalb der Spule ist die magnetische Flussdichte geringer, sie nimmt mit der Entfernung schnell ab, so dass Elektromagnete nur in geringen Entfernungen eine große Wirkung haben.
Soll Arbeit verrichtet werden, muss der Magnetfeldkreis ferromagnetisch und inhomogen sein, das heißt, eine Unterbrechung im Eisenkern enthalten, welche durch die Arbeit verkleinert werden soll.
