- Hvad er magnetisk energi?
- Historien om magnetisk energi
- Hvordan virker magnetisk energi?
- Magnetiske energikarakteristika
- Fordele ved magnetisk energi
- Ulemper ved magnetisk energi
- Eksempler på magnetisk energi
Vi forklarer, hvad magnetisk energi er, dens historie, fordele, ulemper og flere egenskaber. Også hvordan det fungerer og eksempler.
Hvad er magnetisk energi?
Det magnetisme Det er et fænomen forbundet med den elektromagnetiske kraft, en af de elementære kræfter univers. Det påvirker i større eller mindre grad alle eksisterende materialer, men dets virkninger kan hovedsageligt påvises i visse metaller, Som nikkel, jern, kobolt og deres forskellige legeringer (kendt som magneter).
Denne kraft viser sig i form af magnetiske felter, i stand til at generere tiltrækning eller frastødning mellem de interagerende elementer, afhængigt af deres magnetiske polariteter: ligesom poler frastøder, tiltrækker modsatte poler.
Magnetisk energi kan forstås som den magnetiske krafts evne til at udføre mekanisk arbejde, men vi henviser også til det, når vi taler om den energi, der er lagret i et ledende element eller et magnetfelt. Denne energi er i stand til at udstråle gennem plads, selv i fravær af et fysisk medium, gennem det, der er kendt som elektromagnetisk stråling.
Magnetiske felter dannes af magnetisk stråling. Det lys Synlig, for eksempel, består af elektromagnetiske felter og optager kun en strimmel af elektromagnetiske spektrum. Afhængig af egenskaberne ved bølger der udgør dette spektrum, vil der for eksempel være synligt lys, ultraviolet stråling eller infrarød stråling.
Magnetisme er desuden et fænomen med utallige anvendelser, der bruges af nutidens menneskehed, især i dens grænser til elektricitet, som i tilfældet med motorer, superledere, generatorer mv.
Historien om magnetisk energi
Magnetisk energi blev opdaget af menneske på den antikken. Magnetiske fænomener siges at være blevet observeret for første gang i Det gamle Grækenland, på den by af Magnesia del Meander, hvor den mineral af magnetit var særlig rigeligt. Det er netop der, dens navn kommer fra.
Den første elev af magnetisme var den græske filosof Thales af Milet (625-545 f.Kr.). Men i det gamle Kina blev det også undersøgt parallelt, som det fremgår af en omtale af det i Devil's Valley Master's Book fra det 4. århundrede f.Kr. C.
Magnetisme blev bredt undersøgt i senere århundreder, både af alkymister, naturforskere og religiøse, som af opdagelsesrejsende og filosoffer og især efter opfindelsen af kompasset i det trettende århundrede. Desuden er det magnetiske felt af jorden Den blev opdaget i Grønland i 1551.
Det var dog først i det 19. århundrede, at magnetismens grundlag blev videnskabeligt afsløret, takket være fremskridt inden for fysisk, kemi og elektricitet. Hans Christian Orsted, André-Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Michael Faraday og især James Clerk Maxwell spillede med sine berømte ligninger en uundværlig rolle heri.
Hvordan virker magnetisk energi?
Magnetisme opstår pga bevægelse fra elektriske ladninger i interagerende objekter: hvis ladningerne i to objekter (for eksempel to ledninger med strøm) bevæger sig i samme adresse, objekter oplever en tiltrækningskraft; men hvis de bevæger sig i modsatte retninger, er denne kraft frastødende.
Omkring de bevægelige ladninger vil der altid være et magnetfelt, genereret netop ved bevægelsen af disse ladninger. Hvis andre bevægelige ladninger kommer tæt på det magnetiske felt, vil de interagere med det. Det er vigtigt, at ladninger er i bevægelse, for at magnetiske felter, kræfter eller energi kan eksistere. Ladninger i hvile (stationære) producerer ikke magnetiske felter eller magnetiske fænomener. Magneter har deres "eget" magnetfelt på grund af magneternes særlige bevægelse og orientering. elektroner indenfor atomer.
Magnetisk energi kan produceres af elektromagneter, som består af en viklet elektrisk ledning, der dækker et magnetisk materiale, såsom jern. Det kan også fremstilles ved at magnetisere modtagelige materialer, uanset om de er midlertidige (dem, hvor magnetfeltet er eksternt og derfor svækkes og forsvinder) eller permanent.
Magnetiske energikarakteristika
Magnetisk energi har en variabel intensitet, afhængig af de materialer, der producerer den eller intensiteten af elektrisk strøm der genererer det. På grund af elektronernes bevægelsesretning har magnetiske materialer altid to poler: positive og negative. Dette er kendt som en magnetisk dipol.
Selvom alt, hvad der eksisterer, er modtageligt for en vis grad af magnetisk respons (den såkaldte magnetiske modtagelighed), kan vi afhængigt af dens grad af modtagelighed tale om:
- Ferromagnetiske materialer. De er stærkt magnetiske.
- Diamagnetiske materialer. De er svagt magnetiske.
- Ikke-magnetiske materialer. De har ubetydelige magnetiske egenskaber.
Fordele ved magnetisk energi
Magnetisk energi i den moderne verden er yderst fordelagtig, da dens lagring og produktion har meget vigtige anvendelser for menneskeliv, f.eks. transportere, medicin eller industri af elproduktion
Mange magnetiske materialer er med til at gøre livet lettere for os, lige fra de magneter, vi sætter på køleskabet, til de magnetiske materialer inde i vores computere og generatoren til vores biler, gennem transformere og en hel række modulatorer af elektricitet, som bruger magneter til at styre den.
På den anden side erfaringer med denne type Energi og anvendelser til moderne initiativer er mere lovende hver dag. De kunne komme for at henvende sig til os i den nærmeste fremtid rene energikilder.
Ulemper ved magnetisk energi
Den svage side af brugen af magnetisme er, at naturligt magnetiske materialer mangler den nødvendige magnetiske feltintensitet til at mobilisere massive objekter eller til at overføre deres energi på ubestemt tid til andre. systemer. Derfor er det sædvanlige ved brug af magnetisme brugen af elektromagneten, som kræver et konstant input på elektrisk strøm.
Eksempler på magnetisk energi
Nogle eksempler på magnetisk energi:
- Kompasset. Dens metalliske nål flugter med Jordens magnetfelt for konstant at pege mod nord.
- Elektriske transformere. De er enorme cylindriske kasser, der normalt findes i el-poler, og som fungerer internt gennem kraften fra flere magneter for at modulere strømmen af elektrisk strøm og gøre den forbrugsbar i vores hjem.
- Magnetiske tomografer. Det er medicinsk udstyr, der bruges til at sende og modtage elektromagnetiske bølger gennem kroppen, som giver os mulighed for at få en idé om, hvordan tingene er inde i os uden at skulle operere.
- Maglev tog. De er i drift i mange førsteverdenslande og er i stand til at holde sig selv i luften på grund af det frastødende stød fra elektromagneter ved deres base.
- Det Nordlys. Selvom de indirekte er beviser på styrken af Jordens magnetfelt, der er i stand til at frastøde solvinden (partikler af solplasma kastet ud i rummet). De lys, der kan ses i områderne i nærheden af polerne, er disse partikler, når de skimmer atmosfære og rejser i retning af magnetfeltet uden at trænge ind mod planeten.