Πράγματα που χρησιμοποιούν ηλεκτρισμό και μαγνήτες

Η ηλεκτρική ενέργεια και ο μαγνητισμός τροφοδοτούν τον σύγχρονο κόσμο. Τα περισσότερα από τα σύγχρονα τεχνολογικά μας θαύματα χρησιμοποιούν είτε ηλεκτρισμό είτε μαγνητισμό με κάποιο τρόπο. Ορισμένες συσκευές χρησιμοποιούν και τα δύο. Ο μαγνητισμός και η ηλεκτρική ενέργεια συνδέονται σε θεμελιώδες επίπεδο. Η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να δημιουργηθεί με μαγνητισμό και μαγνητικά πεδία μπορούν να δημιουργηθούν με ηλεκτρισμό.

Οι ηλεκτρικοί κινητήρες είναι συσκευές που μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε κίνηση. Το κάνουν με τη χρήση μαγνητών. Η αρχή του Oersted δείχνει ότι τα ηλεκτρικά ρεύματα δημιουργούν τα δικά τους μαγνητικά πεδία. Οι κινητήρες λειτουργούν κάνοντας τη ροή ηλεκτρικού ρεύματος σε βρόχους καλωδίων που αναρτώνται μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από μαγνήτες. Το μαγνητικό πεδίο που δημιουργούν οι βρόχοι σύρματος ενάντια στο μαγνητικό πεδίο των μαγνητών, προκαλώντας τους να περιστρέφονται. Αυτή η περιστροφή περιστρέφει τον άξονα του κινητήρα και οτιδήποτε είναι συνδεδεμένο στον άξονα.

instagram story viewer

Οι ηλεκτρικές γεννήτριες είναι παρόμοιες με τους ηλεκτροκινητήρες. Αποτελούνται επίσης από βρόχους σύρματος που αιωρούνται σε μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από μαγνήτες. Ωστόσο, λειτουργούν με τον αντίθετο τρόπο από τους κινητήρες. Οι γεννήτριες χρησιμοποιούν κίνηση για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας μέσω μαγνητών. Ο νόμος του Faraday δείχνει ότι όταν ένα καλώδιο εκτίθεται σε ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο, προκύπτει ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Όταν ο άξονας της γεννήτριας περιστρέφεται, ο βρόχος του σύρματος περιστρέφεται. Αυτό αναγκάζει τον βρόχο να εκτίθεται συνεχώς σε ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο, το οποίο προκαλεί τη ροή ηλεκτρικής ενέργειας στον βρόχο. Οι γεννήτριες χρησιμοποιούν πολλές διαφορετικές πηγές ισχύος για να γυρίσουν τον άξονα και τους βρόχους, όπως οι έλικες που κινούνται από τον άνεμο, οι τροχοί περιστρέφονται από το νερό και ακόμη και οι στρόφαλοι χειρός.

Οι ηλεκτρομαγνήτες είναι τεχνητές συσκευές που μιμούνται τα αποτελέσματα των φυσικών μαγνητών. Οι ηλεκτρομαγνήτες είναι ουσιαστικά απλά πηνία σύρματος συνδεδεμένα με μπαταρία ή άλλη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας. Σύμφωνα με την αρχή του Oersted, το ρεύμα στο πηνίο δημιουργεί μαγνητικό πεδίο. Το σχήμα του πηνίου κάνει το μαγνητικό πεδίο να έχει το ίδιο σχήμα με αυτό ενός μαγνήτη ράβδου. Οι ηλεκτρομαγνήτες μπορούν να κάνουν οτιδήποτε μπορούν να κάνουν οι φυσικοί μαγνήτες. Μπορούν επίσης να κάνουν κάποια πράγματα που οι φυσικοί μαγνήτες δεν μπορούν: τα δυνατά τους μπορούν να αλλάξουν αλλάζοντας το ρεύμα που ρέει σε αυτούς. Μπορούν επίσης να απενεργοποιηθούν.

Οι υπεραγωγοί μαγνήτες είναι παρόμοιοι με τους ηλεκτρομαγνήτες. Ωστόσο, είναι κατασκευασμένα από ειδικά υλικά που έχουν σχεδόν μηδενική ηλεκτρική αντίσταση. Εξαιτίας αυτού, μόλις η ηλεκτρική ενέργεια αρχίσει να ρέει σε υπεραγωγό, συνεχίζει να ρέει ακόμα και όταν αφαιρείται η πηγή ισχύος. Τα πηνία του υπεραγώγιμου σύρματος μπορούν να παράγουν μαγνητικά πεδία ακόμη και χωρίς μπαταρία ή πηγή ισχύος.

Teachs.ru
  • Μερίδιο
instagram viewer