energie magnetică

Fizic

2022

Vă explicăm ce este energia magnetică, istoria ei, avantajele, dezavantajele și mai multe caracteristici. De asemenea, cum funcționează și exemple.

Energia magnetică afectează toate materialele, dar în special anumite metale.

Ce este energia magnetică?

The magnetism Este un fenomen asociat cu forța electromagnetică, una dintre forțele elementare ale univers. Afectează într-o măsură mai mare sau mai mică toate materialele existente, dar efectele sale pot fi evidențiate mai ales în anumite metale, Dupa cum nichel, fier, cobalt și diferitele lor aliaje (cunoscut ca magneti).

Această forță se manifestă sub formă de campuri magnetice, capabile să genereze atracție sau repulsie între elementele care interacționează, în funcție de polaritățile magnetice ale acestora: polii asemănători se resping, polii opuși se atrag.

Energia magnetică poate fi înțeleasă ca fiind capacitatea forței magnetice de a efectua un lucru mecanic, dar ne referim la ea și atunci când vorbim despre energia care este stocată într-un element conductor sau într-un câmp magnetic. Această energie este capabilă să radieze prin spaţiu, chiar și în absența unui mediu fizic, prin ceea ce este cunoscut sub numele de radiație electromagnetică.

Câmpurile magnetice sunt formate de radiații magnetice. The ușoară Vizibilul, de exemplu, este alcătuit din câmpuri electromagnetice și ocupă doar o bandă a spectru electromagnetic. În funcție de proprietățile valuri care alcătuiesc acest spectru, va exista lumină vizibilă, radiații ultraviolete sau radiații infraroșii, de exemplu.

Magnetismul, de altfel, este un fenomen cu nenumărate aplicații folosit de umanitatea contemporană, mai ales la granițele sale cu electricitate, ca si in cazul motoarelor, supraconductoarelor, alternatoarelor etc.

Istoria energiei magnetice

Compasele funcționează datorită energiei magnetice.

Energia magnetică a fost descoperită de ființă umană pe antichitate. Se spune că fenomenele magnetice au fost observate pentru prima dată în Grecia antică, pe oraș de Magnesia del Meander, unde mineral de magnetit a fost deosebit de abundent. Tocmai de aici provine numele.

Primul student al magnetismului a fost filozoful grec Thales din Milet (625-545 î.Hr.). Cu toate acestea, în China antică a fost studiat și în paralel, așa cum demonstrează o mențiune a acesteia în Cartea maestrului Valea Diavolului din secolul al IV-lea î.Hr. C.

Magnetismul a fost studiat pe scară largă în secolele următoare, atât de către alchimiştilor, naturaliști și religioși, ca de către exploratori și filozofi și mai ales după inventarea busolei în secolul al XIII-lea. În plus, câmpul magnetic al Pământ A fost descoperit în Groenlanda în 1551.

Cu toate acestea, abia în secolul al XIX-lea au fost dezvăluite științific bazele magnetismului, datorită progreselor în domeniul fizic, chimie și electricitate. Hans Christian Orsted, André-Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Michael Faraday și mai ales James Clerk Maxwell, cu celebrele sale ecuații, au jucat un rol indispensabil în acest sens.

Cum funcționează energia magnetică?

Magnetismul apare din cauza circulaţie din sarcini electrice în obiecte care interacționează: dacă sarcinile prezente în două obiecte (de exemplu două fire cu curent) se mișcă în același abordare, obiectele experimentează o forță atractivă; dar dacă se mișcă în direcții opuse, această forță este respingătoare.

În jurul sarcinilor în mișcare va exista întotdeauna un câmp magnetic, generat tocmai de mișcarea acestor sarcini. Dacă alte sarcini în mișcare se apropie de acel câmp magnetic, ele vor interacționa cu acesta. Este esențial ca sarcinile să fie în mișcare pentru ca câmpurile magnetice, forțele sau energia să existe. Sarcinile în repaus (staționare) nu produc câmpuri magnetice sau fenomene magnetice. Magneții au „propriul” câmp magnetic datorită mișcării și orientării speciale a magneților. electroni în cadrul atomi.

Energia magnetică poate fi produsă de electromagneți, care constau dintr-un fir electric bobinat care acoperă un material magnetic, cum ar fi fierul. Poate fi produs și prin magnetizarea materialelor susceptibile, fie că sunt temporare (cele în care câmpul magnetic este exterior și, prin urmare, slăbește și dispare) sau permanente.

Caracteristicile energiei magnetice

Doi poli pozitivi sau negativi se resping reciproc.

Energia magnetică are o intensitate variabilă, în funcție de materialele care o produc sau de intensitatea acesteia curent electric care o generează. Datorită direcției de mișcare a electronilor, materialele magnetice au întotdeauna doi poli: pozitiv și negativ. Acesta este cunoscut sub numele de dipol magnetic.

Deși tot ceea ce există este susceptibil la un anumit grad de răspuns magnetic (așa-numita susceptibilitate magnetică), în funcție de gradul său de susceptibilitate putem vorbi de:

  • Materiale ferromagnetice. Sunt puternic magnetici.
  • Materiale diamagnetice. Sunt slab magnetici.
  • Materiale nemagnetice. Au proprietăți magnetice neglijabile.

Avantajele energiei magnetice

Energia magnetică în lumea contemporană este extrem de avantajoasă, deoarece stocarea și producerea ei au aplicații foarte importante pentru viața umană, de exemplu, în transport, medicament sau industrie de producere a energiei electrice

Multe materiale magnetice ne ajută să ne ușureze viața, de la magneții pe care îi atașăm la frigider până la materialele magnetice din interiorul nostru. calculatoare și alternatorul mașinilor noastre, prin transformatoare și o serie întreagă de modulatoare de electricitate, care folosesc magneți pentru a o gestiona.

Pe de altă parte, experiențele cu acest tip de Energie iar aplicațiile la inițiative moderne sunt mai promițătoare în fiecare zi. Ar putea veni să ne abordeze în viitorul apropiat surse de energie curată.

Dezavantajele energiei magnetice

Partea slabă a utilizării magnetismului este că materialele magnetice în mod natural nu au intensitatea necesară a câmpului magnetic pentru a mobiliza obiecte masive sau pentru a-și transmite energia la nesfârșit altora. sisteme. Prin urmare, lucrul obișnuit atunci când se folosește magnetismul este utilizarea electromagnetului, care necesită o intrare constantă a energie electrică.

Exemple de energie magnetică

Tomografiile magnetice vă permit să vedeți în interiorul corpului.

Câteva exemple de energie magnetică:

  • Compas. Acul său metalic se aliniază cu câmpul magnetic al Pământului pentru a îndrepta constant spre nord.
  • Transformatoare electrice. Sunt cutii cilindrice uriașe care se găsesc de obicei în stâlpii de electricitate și care funcționează intern prin forța mai multor magneți, pentru a modula fluxul de curent electric și a-l face consumabil în casele noastre.
  • Tomografie magnetice. Sunt dispozitive medicale folosite pentru a trimite și primi unde electromagnetice prin corp, care ne permit să ne facem o idee despre cum sunt lucrurile în interiorul nostru fără a fi nevoie să funcționăm.
  • Trenurile Maglev. Sunt în funcțiune în multe țări din prima lume și sunt capabili să se țină în aer datorită împingerii respingătoare a electromagneților la baza lor.
  • The Aurora boreala. Deși indirect, ele sunt dovezi ale puterii câmpului magnetic al Pământului, capabil să respingă vântul solar (particule de plasmă solară ejectată în spațiu). Luminile care pot fi văzute în zonele din apropierea stâlpilor sunt aceste particule atunci când trec atmosfera și călătorind în direcția câmpului magnetic fără a pătrunde spre planetă.
!-- GDPR -->