magnetenergia

Füüsiline

2022

Selgitame, mis on magnetenergia, selle ajalugu, eelised, puudused ja muud omadused. Samuti, kuidas see töötab ja näiteid.

Magnetenergia mõjutab kõiki materjale, kuid eriti teatud metalle.

Mis on magnetenergia?

The magnetism See on nähtus, mis on seotud elektromagnetilise jõuga, mis on üks elementaarjõududest universum. See mõjutab suuremal või vähemal määral kõiki olemasolevaid materjale, kuid selle mõju saab tõendada peamiselt teatud metallid, Nagu nikkel, raud, koobalt ja nende erinevad sulamid (tuntud kui magnetid).

See jõud avaldub kujul magnetväljad, mis on võimeline tekitama vastastikmõjus olevate elementide vahel külgetõmbe- või tõukejõudu, olenevalt nende magnetilisest polaarsusest: nagu poolused tõrjuvad, nii ka vastaspoolused tõmbuvad.

Magnetenergia all võib mõista magnetjõu võimet teha mehaanilist tööd, kuid sellele viitame ka siis, kui räägime energiast, mis salvestub juhtivasse elemendisse või magnetvälja. See energia on võimeline kiirgama läbi ruumiisegi füüsilise kandja puudumisel läbi nn elektromagnetkiirguse.

Magnetväljad tekivad magnetkiirguse toimel. The valgus Nähtav koosneb näiteks elektromagnetväljadest ja võtab enda alla vaid ühe riba elektromagnetiline spekter. Sõltuvalt selle omadustest lained mis moodustavad selle spektri, on näiteks nähtav valgus, ultraviolettkiirgus või infrapunakiirgus.

Magnetism on pealegi nähtus, millel on lugematu arv rakendusi, mida tänapäeva inimkond kasutab, eriti selle piiridel elektrit, nagu mootorite, ülijuhtide, generaatorite jne puhul.

Magnetenergia ajalugu

Kompassid töötavad tänu magnetenergiale.

Magnetenergia avastas inimene peal antiikajast. Magnetnähtusi täheldati väidetavalt esmakordselt aastal Vana-Kreeka, peal linn Magnesia del Meanderist, kus mineraalne Magnetiiti oli eriti palju. Just sealt selle nimi pärinebki.

Esimene magnetismi õpilane oli kreeka filosoof Thales Miletosest (625–545 eKr). Kuid Vana-Hiinas uuriti seda ka paralleelselt, mida tõendab selle mainimine Devil's Valley meistrite raamat 4. sajandist eKr. C.

Magnetismi uuriti laialdaselt hilisematel sajanditel, nii alkeemikud, loodusteadlased ja religioossed, nagu maadeavastajad ja filosoofid ning eriti pärast kompassi leiutamist 13. sajandil. Lisaks magnetväli Maa See avastati Gröönimaal 1551. aastal.

Magnetismi alused avastati teaduslikult aga alles 19. sajandil tänu edusammudele füüsiline, keemia ja elekter. Selles mängisid asendamatut rolli Hans Christian Orsted, André-Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Michael Faraday ja eriti James Clerk Maxwell oma kuulsate võrranditega.

Kuidas magnetenergia töötab?

Magnetism tekib tänu liikumine alates elektrilaengud interakteeruvates objektides: kui kahes objektis (näiteks kahes vooluga juhtmes) olevad laengud liiguvad samas aadress, objektid kogevad külgetõmbejõudu; aga kui nad liiguvad vastassuundades, on see jõud eemaletõukav.

Liikuvate laengute ümber on alati magnetväli, mille tekitab just nende laengute liikumine. Kui teised liikuvad laengud satuvad sellele magnetväljale lähedale, hakkavad nad sellega suhtlema. Magnetväljade, jõudude või energia eksisteerimiseks on oluline, et laengud liiguksid. Laengud puhkeolekus (paigalseisvad) ei tekita magnetvälju ega magnetnähtusi. Magnetidel on oma "oma" magnetväli tänu magnetite liikumisele ja orientatsioonile. elektronid sees aatomid.

Magnetenergiat saavad toota elektromagnetid, mis koosnevad keritud elektrijuhtmest, mis katab magnetilist materjali, näiteks rauda. Seda saab toota ka vastuvõtlike materjalide magnetiseerimisel, olgu need siis ajutised (need, mille magnetväli on väline ja seetõttu nõrgeneb ja kaob) või püsivad.

Magnetenergia omadused

Kaks positiivset või negatiivset poolust tõrjuvad üksteist.

Magnetenergia on muutuva intensiivsusega, olenevalt seda tootvatest materjalidest või intensiivsusest elektrivool mis selle genereerib. Tänu elektronide liikumissuunale on magnetilistel materjalidel alati kaks poolust: positiivne ja negatiivne. Seda tuntakse magnetdipoolina.

Kuigi kõik olemasolev on teatud määral vastuvõtlik magnetreaktsioonile (nn magnetiline vastuvõtlikkus), võime sõltuvalt selle vastuvõtlikkuse astmest rääkida:

  • Ferromagnetilised materjalid. Need on tugevalt magnetilised.
  • Diamagnetilised materjalid. Need on nõrgalt magnetilised.
  • Mittemagnetilised materjalid. Neil on tühised magnetilised omadused.

Magnetenergia eelised

Magnetenergia on tänapäeva maailmas äärmiselt kasulik, kuna selle säilitamisel ja tootmisel on inimelus väga oluline rakendus, näiteks transport, ravim või tööstusele elektri tootmisest

Paljud magnetmaterjalid aitavad meie elu lihtsamaks muuta, alates magnetitest, mille kinnitame külmiku külge, kuni magnetiliste materjalideni meie sees. arvutid ja meie autode generaator trafode ja terve rea elektrimodulaatorite kaudu, mis kasutavad selle juhtimiseks magneteid.

Teisest küljest kogemused seda tüüpi Energia ja rakendused kaasaegsetele algatustele on iga päevaga paljulubavamad. Nad võiksid lähitulevikus meie poole pöörduda puhtad energiaallikad.

Magnetenergia puudused

Magnetismi kasutamise nõrk külg on see, et loomulikult magnetilistel materjalidel puudub vajalik magnetvälja intensiivsus massiivsete objektide mobiliseerimiseks või nende energia määramatuks edastamiseks teistele. süsteemid. Seetõttu on magnetismi kasutamisel tavaline elektromagneti kasutamine, mis nõuab pidevat sisendit elektrienergia.

Magnetenergia näited

Magnettomograafid võimaldavad näha keha sisse.

Mõned näited magnetenergiast:

  • Kompass. Selle metallist nõel joondub Maa magnetväljaga, et osutada pidevalt põhja poole.
  • Elektritrafod. Need on suured silindrilised karbid, mida tavaliselt leidub elektripostides ja mis töötavad sisemiselt mitme magneti jõul, et moduleerida elektrivoolu voolu ja muuta see meie kodudes tarbitavaks.
  • Magnettomograafid. Need on meditsiiniseadmed, mida kasutatakse elektromagnetlainete saatmiseks ja vastuvõtmiseks läbi keha, mis võimaldab meil ilma opereerimata saada aimu, kuidas asjad meie sees on.
  • Maglevi rongid. Need on kasutusel paljudes esimese maailma riikides ja suudavad end õhus hoida tänu nende baasil asuvate elektromagnetite tõrjuvale tõukejõule.
  • The Aurora borealis. Kuigi kaudselt, on need tõendid Maa magnetvälja võimsusest, mis on võimeline tõrjuma päikesetuult (osakesed kosmosesse paisatud päikeseplasma). Tuled, mida pooluste läheduses näha on, on need osakesed, kui nad libisevad õhkkond ja liikudes magnetvälja suunas ilma planeedi poole tungimata.
!-- GDPR -->