magnētiskā enerģija

Fizisks

2022

Mēs izskaidrojam, kas ir magnētiskā enerģija, tās vēsturi, priekšrocības, trūkumus un citas īpašības. Kā arī, kā tas darbojas, un piemēri.

Magnētiskā enerģija ietekmē visus materiālus, bet jo īpaši dažus metālus.

Kas ir magnētiskā enerģija?

The magnētisms Tā ir parādība, kas saistīta ar elektromagnētisko spēku, kas ir viens no elementārajiem spēkiem Visums. Tas lielākā vai mazākā mērā ietekmē visus esošos materiālus, bet tā ietekmi var pierādīt galvenokārt dažos metāli, Kā niķelis, dzelzs, kobalts un to dažādie sakausējumi (zināms kā magnēti).

Šis spēks izpaužas formā magnētiskie lauki, kas spēj radīt pievilcību vai atgrūšanos starp mijiedarbojošiem elementiem atkarībā no to magnētiskās polaritātes: līdzīgi kā stabi atgrūž, pretēji poli pievelkas.

Magnētisko enerģiju var saprast kā magnētiskā spēka spēju veikt mehānisku darbu, bet mēs arī runājam par enerģiju, kas tiek uzkrāta vadošā elementā vai magnētiskajā laukā. Šī enerģija spēj izstarot cauri telpa, pat ja nav fiziskas vides, izmantojot tā saukto elektromagnētisko starojumu.

Magnētiskos laukus veido magnētiskais starojums. The gaisma Redzams, piemēram, sastāv no elektromagnētiskajiem laukiem un aizņem tikai vienu joslu elektromagnētiskais spektrs. Atkarībā no īpašībām viļņi kas veido šo spektru, būs redzama gaisma, ultravioletais starojums vai infrasarkanais starojums, piemēram.

Turklāt magnētisms ir parādība ar neskaitāmiem pielietojumiem, ko izmanto mūsdienu cilvēce, īpaši tās robežās ar elektrība, tāpat kā motoriem, supravadītājiem, ģeneratoriem utt.

Magnētiskās enerģijas vēsture

Kompasi darbojas, pateicoties magnētiskajai enerģijai.

Magnētisko enerģiju atklāja cilvēks uz senatne. Tiek teikts, ka magnētiskās parādības tika novērotas pirmo reizi Senā Grieķija, uz pilsēta no Magnesia del Meander, kur minerāls Magnetīts bija īpaši bagātīgs. Tieši no turienes cēlies tās nosaukums.

Pirmais magnētisma students bija grieķu filozofs Thales no Milētas (625-545 BC). Tomēr Senajā Ķīnā to pētīja arī paralēli, par ko liecina tā pieminēšana Velna ielejas meistara grāmata no 4. gadsimta pirms mūsu ēras. C.

Magnētismu plaši pētīja vēlākajos gadsimtos, gan ar alķīmiķi, naturālisti un reliģiozie, kā pētnieki un filozofi un īpaši pēc kompasa izgudrošanas trīspadsmitajā gadsimtā. Turklāt magnētiskais lauks Zeme Tas tika atklāts Grenlandē 1551. gadā.

Tomēr tikai 19. gadsimtā magnētisma pamati tika zinātniski atklāti, pateicoties sasniegumiem šajā jomā. fiziskais, ķīmija un elektrību. Neaizstājamu lomu tajā spēlēja Hanss Kristians Orsteds, Andrē-Marijs Ampērs, Kārlis Frīdrihs Gauss, Maikls Faradejs un īpaši Džeimss Klerks Maksvels ar saviem slavenajiem vienādojumiem.

Kā darbojas magnētiskā enerģija?

Magnētisms rodas sakarā ar kustība no elektriskie lādiņi mijiedarbojošos objektos: ja divos objektos (piemēram, divos vados ar strāvu) esošie lādiņi pārvietojas vienā un tajā pašā adrese, objekti piedzīvo pievilcīgu spēku; bet, ja tie pārvietojas pretējos virzienos, šis spēks ir atgrūdošs.

Ap kustīgajiem lādiņiem vienmēr būs magnētiskais lauks, ko rada tieši šo lādiņu kustība. Ja citi kustīgie lādiņi pietuvojas šim magnētiskajam laukam, tie mijiedarbosies ar to. Ir svarīgi, lai lādiņi būtu kustībā, lai pastāvētu magnētiskie lauki, spēki vai enerģija. Lādiņi miera stāvoklī (stacionāri) nerada magnētiskos laukus vai magnētiskas parādības. Magnētiem ir savs magnētiskais lauks magnētu īpašās kustības un orientācijas dēļ. elektroni ietvaros atomi.

Magnētisko enerģiju var radīt elektromagnēti, kas sastāv no uztīta elektriskā vada, kas pārklāj magnētisku materiālu, piemēram, dzelzi. To var ražot arī, magnetizējot jutīgus materiālus, neatkarīgi no tā, vai tie ir īslaicīgi (tie, kuros magnētiskais lauks ir ārējs un tāpēc vājinās un pazūd) vai pastāvīgi.

Magnētiskās enerģijas īpašības

Divi pozitīvi vai negatīvi stabi atgrūž viens otru.

Magnētiskajai enerģijai ir mainīga intensitāte atkarībā no materiāliem, kas to rada, vai no intensitātes elektriskā strāva kas to rada. Pateicoties elektronu kustības virzienam, magnētiskajiem materiāliem vienmēr ir divi stabi: pozitīvs un negatīvs. To sauc par magnētisko dipolu.

Lai gan viss, kas pastāv, ir pakļauts noteiktai magnētiskās reakcijas pakāpei (tā sauktajai magnētiskajai jutībai), atkarībā no tā jutības pakāpes mēs varam runāt par:

  • Feromagnētiskie materiāli. Tie ir spēcīgi magnētiski.
  • Diamagnētiskie materiāli. Tie ir vāji magnētiski.
  • Nemagnētiski materiāli. Viņiem ir nenozīmīgas magnētiskās īpašības.

Magnētiskās enerģijas priekšrocības

Magnētiskā enerģija mūsdienu pasaulē ir ārkārtīgi izdevīga, jo tās uzglabāšanai un ražošanai ir ļoti svarīgi pielietojumi cilvēka dzīvē, piemēram, transports, zāles vai nozare elektroenerģijas ražošanā

Daudzi magnētiskie materiāli palīdz mums atvieglot dzīvi, sākot no magnētiem, ko pievienojam ledusskapī, un beidzot ar magnētiskajiem materiāliem mūsu iekšienē. datori un mūsu automašīnu ģenerators, izmantojot transformatorus un veselu virkni elektrības modulatoru, kas izmanto magnētus, lai to pārvaldītu.

No otras puses, pieredze ar šāda veida Enerģija un pieteikumi mūsdienu iniciatīvām ir daudzsološāki ar katru dienu. Viņi varētu nākt pie mums tuvākajā laikā tīri enerģijas avoti.

Magnētiskās enerģijas trūkumi

Magnētisma izmantošanas vājā puse ir tāda, ka dabiski magnētiskajiem materiāliem trūkst nepieciešamās magnētiskā lauka intensitātes, lai mobilizētu masīvus objektus vai neierobežoti pārraidītu to enerģiju citiem. sistēmas. Tāpēc parasti, izmantojot magnētismu, tiek izmantots elektromagnēts, kas prasa pastāvīgu ievadi Elektroenerģija.

Magnētiskās enerģijas piemēri

Magnētiskie tomogrāfi ļauj redzēt ķermeņa iekšpusi.

Daži magnētiskās enerģijas piemēri:

  • Kompass. Tās metāliskā adata izlīdzinās ar Zemes magnētisko lauku, lai pastāvīgi vērstos uz ziemeļiem.
  • Elektriskie transformatori. Tās ir milzīgas cilindriskas kastes, kuras parasti atrodas elektrības stabos un kuras iekšēji darbojas ar vairāku magnētu spēku, lai modulētu elektriskās strāvas plūsmu un padarītu to lietojamu mūsu mājās.
  • Magnētiskie tomogrāfi. Tās ir medicīnas ierīces, ko izmanto, lai sūtītu un saņemtu elektromagnētiskos viļņus caur ķermeni, kas ļauj mums iegūt priekšstatu par to, kā viss notiek mūsos, neveicot operācijas.
  • Maglev vilcieni. Tie darbojas daudzās pirmās pasaules valstīs un spēj noturēties gaisā, pateicoties elektromagnētu atbaidīšanai uz to bāzes.
  • The Ziemeļblāzma. Lai gan netieši, tie liecina par Zemes magnētiskā lauka spēku, kas spēj atvairīt saules vēju (daļiņas Saules plazmas izmešana kosmosā). Gaismas, ko var redzēt vietās pie stabiem, ir šīs daļiņas, kad tās nosmeļ atmosfēra un pārvietojas magnētiskā lauka virzienā, neiekļūstot planētas virzienā.
!-- GDPR -->