- Čo je magnetická energia?
- História magnetickej energie
- Ako funguje magnetická energia?
- Charakteristiky magnetickej energie
- Výhody magnetickej energie
- Nevýhody magnetickej energie
- Príklady magnetickej energie
Vysvetlíme, čo je magnetická energia, jej históriu, výhody, nevýhody a ďalšie vlastnosti. Tiež, ako to funguje a príklady.
Čo je magnetická energia?
The magnetizmus Je to jav spojený s elektromagnetickou silou, jednou z elementárnych síl vesmír. Ovplyvňuje vo väčšej či menšej miere všetky existujúce materiály, no jeho účinky možno doložiť najmä v niektorých kovy, Ako nikel, železo, kobalt a ich rôzne zliatin (známy ako magnety).
Táto sila sa prejavuje vo forme magnetické polia, schopné generovať príťažlivosť alebo odpudivosť medzi interagujúcimi prvkami v závislosti od ich magnetických polarít: ako sa póly odpudzujú, opačné póly sa priťahujú.
Magnetickú energiu možno chápať ako schopnosť magnetickej sily vykonávať mechanickú prácu, ale hovoríme o nej aj vtedy, keď hovoríme o energii, ktorá je uložená vo vodivom prvku alebo magnetickom poli. Táto energia je schopná vyžarovať cez priestoraj bez fyzického média prostredníctvom takzvaného elektromagnetického žiarenia.
Magnetické polia sú tvorené magnetickým žiarením. The svetlo Viditeľný je napríklad tvorený elektromagnetickými poľami a zaberá len jeden pásik elektromagnetické spektrum. V závislosti od vlastností vlny ktoré tvoria toto spektrum, bude to napríklad viditeľné svetlo, ultrafialové žiarenie alebo infračervené žiarenie.
Magnetizmus je navyše fenoménom s nespočetnými aplikáciami využívanými súčasným ľudstvom, najmä na hraniciach s elektriny, ako v prípade motorov, supravodičov, alternátorov atď.
História magnetickej energie
Magnetickú energiu objavili tzv ľudská bytosť na staroveku. Magnetické javy boli údajne prvýkrát pozorované v r Staroveké Grécko, na mesto z Magnesia del Meander, kde minerálne magnetitu bol obzvlášť hojný. Presne odtiaľ pochádza jeho názov.
Prvým študentom magnetizmu bol grécky filozof Thales z Milétu (625-545 pred Kristom). Paralelne sa však skúmal aj v starovekej Číne, o čom svedčí zmienka o ňom v Kniha majstrov diabolského údolia zo 4. storočia pred Kristom. C.
Magnetizmus bol široko študovaný v neskorších storočiach, a to ako alchymisti, prírodovedci a rehoľníci, ako prieskumníci a filozofi a najmä po vynáleze kompasu v trinástom storočí. Okrem toho magnetické pole Zem Bol objavený v Grónsku v roku 1551.
Základy magnetizmu však boli vedecky odhalené až v 19. storočí vďaka pokrokom v oblasti tzv. fyzické, chémia a elektriny. Nezastupiteľnú úlohu v tom zohrali Hans Christian Orsted, André-Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Michael Faraday a najmä James Clerk Maxwell so svojimi slávnymi rovnicami.
Ako funguje magnetická energia?
Magnetizmus vzniká v dôsledku pohyb od elektrické náboje v interagujúcich objektoch: ak sa náboje prítomné v dvoch objektoch (napríklad dva drôty s prúdom) pohybujú v tom istom adresu, predmety zažívajú príťažlivú silu; ale ak sa pohybujú opačnými smermi, táto sila je odpudivá.
Okolo pohybujúcich sa nábojov bude vždy existovať magnetické pole, generované práve pohybom týchto nábojov. Ak sa iné pohybujúce sa náboje dostanú do blízkosti tohto magnetického poľa, budú s ním interagovať. Pre existenciu magnetických polí, síl alebo energie je nevyhnutné, aby boli náboje v pohybe. Náboje v pokoji (stacionárne) nevytvárajú magnetické polia ani magnetické javy. Magnety majú svoje „vlastné“ magnetické pole v dôsledku konkrétneho pohybu a orientácie magnetov. elektróny v rámci atómov.
Magnetickú energiu môžu produkovať elektromagnety, ktoré pozostávajú z navinutého elektrického drôtu, ktorý pokrýva magnetický materiál, ako je železo. Môže sa vyrábať aj magnetizáciou citlivých materiálov, či už ide o dočasné (tie, v ktorých je magnetické pole vonkajšie, a preto slabne a mizne), alebo trvalé.
Charakteristiky magnetickej energie
Magnetická energia má premenlivú intenzitu v závislosti od materiálov, ktoré ju produkujú, alebo od intenzity elektrický prúd ktorý to generuje. Vzhľadom na smer pohybu elektrónov majú magnetické materiály vždy dva póly: kladný a záporný. Toto je známe ako magnetický dipól.
Hoci všetko, čo existuje, je náchylné na určitý stupeň magnetickej odozvy (tzv. magnetická susceptibilita), v závislosti od stupňa jej susceptibility môžeme hovoriť o:
- Feromagnetické materiály. Sú silne magnetické.
- Diamagnetické materiály. Sú slabo magnetické.
- Nemagnetické materiály. Majú zanedbateľné magnetické vlastnosti.
Výhody magnetickej energie
Magnetická energia je v súčasnom svete mimoriadne výhodná, pretože jej skladovanie a výroba má veľmi dôležité využitie pre ľudský život, napr. dopravy, liek resp priemyslu výroby elektriny
Mnoho magnetických materiálov nám uľahčuje život, od magnetov, ktoré pripevňujeme na chladničku, až po magnetické materiály vo vnútri počítačov a alternátor našich áut, cez transformátory a celý rad modulátorov elektriny, ktoré ju riadia magnetmi.
Na druhej strane skúsenosti s týmto typom energie a aplikácie do moderných iniciatív sú každým dňom sľubnejšie. Mohli by k nám prísť v blízkej budúcnosti čisté zdroje energie.
Nevýhody magnetickej energie
Slabou stránkou použitia magnetizmu je, že prirodzene magnetickým materiálom chýba potrebná intenzita magnetického poľa na mobilizáciu masívnych objektov alebo na neobmedzené odovzdávanie ich energie iným. systémov. Preto je obvyklá vec pri použití magnetizmu použitie elektromagnetu, ktorý vyžaduje konštantný vstup elektrická energia.
Príklady magnetickej energie
Niekoľko príkladov magnetickej energie:
- Kompas. Jeho kovová ihla sa vyrovnáva s magnetickým poľom Zeme, aby neustále smerovala na sever.
- Elektrické transformátory. Sú to obrovské valcové krabice, ktoré sa zvyčajne nachádzajú v elektrických stĺpoch a ktoré fungujú vnútorne silou niekoľkých magnetov, aby modulovali tok elektrického prúdu a urobili ho spotrebným v našich domovoch.
- Magnetické tomografy. Sú to lekárske prístroje používané na vysielanie a prijímanie elektromagnetických vĺn cez telo, ktoré nám umožňujú získať predstavu o tom, ako sa veci v nás majú, bez toho, aby sme museli pracovať.
- Vlaky Maglev. Sú v prevádzke v mnohých krajinách prvého sveta a sú schopné udržať sa vo vzduchu vďaka odpudivému ťahu elektromagnetov na ich základni.
- The polárna žiara. Hoci nepriamo, sú dôkazom sily magnetického poľa Zeme, schopného odpudzovať slnečný vietor (častice slnečnej plazmy vyvrhnutej do vesmíru). Svetlá, ktoré je možné vidieť v oblastiach blízko pólov, sú tieto častice, keď prechádzajú atmosféru a pohybujú sa v smere magnetického poľa bez prenikania smerom k planéte.