• מהי אנרגיה מגנטית?
• היסטוריה של אנרגיה מגנטית
• כיצד פועלת אנרגיה מגנטית?
• מאפייני אנרגיה מגנטית
• יתרונות האנרגיה המגנטית
• חסרונות של אנרגיה מגנטית
• דוגמאות לאנרגיה מגנטית

אנו מסבירים מהי אנרגיה מגנטית, ההיסטוריה שלה, היתרונות, החסרונות ועוד מאפיינים. כמו כן, איך זה עובד ודוגמאות.

אנרגיה מגנטית משפיעה על כל החומרים אך במיוחד על מתכות מסוימות.

מהי אנרגיה מגנטית?

ה מַגנֶטִיוּת זוהי תופעה הקשורה לכוח האלקטרומגנטי, אחד מכוחות היסוד של ה עוֹלָם. היא משפיעה במידה רבה או פחותה על כל החומרים הקיימים, אך ניתן להוכיח את השפעותיו בעיקר בחלקים מסוימים מתכות, כמו ה ניקל, ברזל, קובלט והשונות שלהם סגסוגות (ידוע כ מגנטים).

כוח זה מתבטא בצורה של שדה מגנטי, המסוגל ליצור משיכה או דחייה בין האלמנטים המקיימים אינטראקציה, בהתאם לקוטביות המגנטית שלהם: כמו קטבים דוחים, קטבים מנוגדים מושכים.

ניתן להבין אנרגיה מגנטית כיכולתו של הכוח המגנטי לבצע עבודה מכנית, אך אנו מתייחסים אליה גם כאשר אנו מדברים על האנרגיה שנאגרת באלמנט מוליך או בשדה מגנטי. אנרגיה זו מסוגלת להקרין דרך ה מֶרחָב, גם בהיעדר מדיום פיזיקלי, באמצעות מה שמכונה קרינה אלקטרומגנטית.

שדות מגנטיים נוצרים על ידי קרינה מגנטית. ה אוֹר גלוי, למשל, מורכב משדות אלקטרומגנטיים ותופס רק רצועה אחת של הספקטרום האלקטרומגנטי. בהתאם למאפיינים של גלים המרכיבים את הספקטרום הזה, יהיה אור נראה, קרינה אולטרה סגולה או קרינה אינפרא אדומה, למשל.

יתר על כן, מגנטיות היא תופעה עם אינספור יישומים המשמשים את האנושות בת זמננו, במיוחד בגבולותיה עם חַשְׁמַל, כמו במקרה של מנועים, מוליכים, אלטרנטורים וכו'.

היסטוריה של אנרגיה מגנטית

מצפנים פועלים הודות לאנרגיה מגנטית.

אנרגיה מגנטית התגלתה על ידי בן אדם על יָמֵי קֶדֶם. נאמר כי תופעות מגנטיות נצפו לראשונה ב- יוון העתיקה, על ה העיר של מגנזיה דל מיאנדר, שם ה מִינֵרָלִי של מגנטיט היה בשפע במיוחד. מכאן בדיוק בא השם שלו.

התלמיד הראשון למגנטיות היה הפילוסוף היווני תאלס ממילטוס (625-545 לפנה"ס). עם זאת, בסין העתיקה זה גם נחקר במקביל, כפי שמעיד אזכור שלו ב ספר המאסטר של עמק השטן מהמאה הרביעית לפני הספירה. ג.

מגנטיות נחקרה בהרחבה במאות מאוחרות יותר, שניהם על ידי אלכימאים, חוקרי טבע ודתיים, כמו על ידי חוקרים ופילוסופים ובעיקר לאחר המצאת המצפן במאה השלוש עשרה. יתר על כן, השדה המגנטי של כדור הארץ הוא התגלה בגרינלנד בשנת 1551.

עם זאת, רק במאה ה-19 נחשפו מדעית יסודות המגנטיות, הודות להתקדמות בתחום של גוּפָנִי, כִּימִיָה וחשמל. הנס כריסטיאן אורסטד, אנדרה-מארי אמפר, קרל פרידריך גאוס, מייקל פאראדיי ובמיוחד ג'יימס קלרק מקסוול, עם המשוואות המפורסמות שלו, מילאו תפקיד בלתי נמנע בכך.

כיצד פועלת אנרגיה מגנטית?

מגנטיות מתרחשת עקב תְנוּעָה מ מטענים חשמליים באובייקטים באינטראקציה: אם המטענים הקיימים בשני עצמים (למשל שני חוטים עם זרם) נעים באותו כתובת, חפצים חווים כוח משיכה; אבל אם הם נעים בכיוונים מנוגדים, הכוח הזה דוחה.

מסביב למטענים הנעים תמיד יהיה שדה מגנטי, שנוצר בדיוק על ידי תנועת המטענים הללו. אם מטענים נעים אחרים מתקרבים לשדה המגנטי הזה, הם יתקשרו איתו. זה חיוני שמטענים יהיו בתנועה כדי שדות מגנטיים, כוחות או אנרגיה יתקיימו. מטענים במנוחה (נייחים) אינם מייצרים שדות מגנטיים או תופעות מגנטיות. למגנטים יש שדה מגנטי "שלהם" בשל התנועה והכיוון המיוחדים של המגנטים. אלקטרונים בתוך ה אטומים.

אנרגיה מגנטית יכולה להיות מופקת על ידי אלקטרומגנטים, המורכבים מחוט חשמלי מפותל המכסה חומר מגנטי, כגון ברזל. ניתן לייצר אותו גם על ידי מגנט חומרים רגישים, בין אם הם זמניים (כאלה שבהם השדה המגנטי הוא חיצוני ולכן, נחלש ונעלם) או קבוע.

מאפייני אנרגיה מגנטית

שני קטבים חיוביים או שליליים דוחים זה את זה.

לאנרגיה מגנטית יש עוצמה משתנה, בהתאם לחומרים המייצרים אותה או לעוצמתם זרם חשמלי שמייצר את זה. בשל כיוון התנועה של אלקטרונים, לחומרים מגנטיים יש תמיד שני קטבים: חיובי ושלילי. זה ידוע בתור דיפול מגנטי.

למרות שכל מה שקיים רגיש לדרגה מסוימת של תגובה מגנטית (מה שנקרא רגישות מגנטית), בהתאם למידת הרגישות שלו ניתן לדבר על:

• חומרים פרומגנטיים. הם מגנטיים מאוד.
• חומרים דיאמגנטיים. הם מגנטיים חלשים.
• חומרים לא מגנטיים. יש להם תכונות מגנטיות זניחות.

יתרונות האנרגיה המגנטית

אנרגיה מגנטית בעולם העכשווי היא יתרון ביותר, שכן לאחסון ולייצור שלה יש יישומים חשובים מאוד לחיי אדם, למשל, ב תַחְבּוּרָה, רפואה או תַעֲשִׂיָה של ייצור חשמל

חומרים מגנטיים רבים עוזרים להקל עלינו את החיים, מהמגנטים שאנו מחברים למקרר ועד לחומרים המגנטיים שבתוך מחשבים והאלטרנטור של המכוניות שלנו, באמצעות שנאים וסדרה שלמה של מאפננים של חשמל, שמשתמשים במגנטים כדי לנהל אותו.

מצד שני, חוויות עם סוג זה של אֵנֶרְגִיָה ויישומים ליוזמות מודרניות מבטיחות יותר בכל יום. הם יכולים לבוא לפנות אלינו בעתיד הקרוב מקורות אנרגיה נקיים.

חסרונות של אנרגיה מגנטית

הצד החלש של השימוש במגנטיות הוא שבאופן טבעי חומרים מגנטיים חסרים את עוצמת השדה המגנטי הנחוצה כדי לגייס עצמים מסיביים או להעביר את האנרגיה שלהם ללא הגבלת זמן לאחרים. מערכות. לכן, הדבר המקובל בעת שימוש במגנטיות הוא השימוש באלקטרומגנט, שדורש קלט קבוע של כוח חשמלי.

דוגמאות לאנרגיה מגנטית

טומוגרפיות מגנטיות מאפשרות לראות פנימה את הגוף.

כמה דוגמאות לאנרגיה מגנטית:

• המצפן. המחט המתכתי שלו מיישרת את עצמה עם השדה המגנטי של כדור הארץ כדי להצביע כל הזמן צפונה.
• שנאים חשמליים. אלו קופסאות גליליות ענקיות שנמצאות בדרך כלל בעמודי חשמל ופועלות באופן פנימי בכוח של מספר מגנטים, כדי לווסת את זרימת הזרם החשמלי ולהפוך אותו לצריכה בבתים שלנו.
• טומוגרפיות מגנטיות. הם מכשירים רפואיים המשמשים לשליחה וקבלה של גלים אלקטרומגנטיים דרך הגוף, המאפשרים לנו לקבל מושג על איך הדברים נמצאים בתוכנו מבלי שנצטרך לפעול.
• רכבות מגלב. הם פועלים בהרבה מדינות עולם ראשון, ומסוגלים להחזיק את עצמם באוויר בשל הדחף הדוחה של האלקטרומגנטים בבסיסם.
• ה זוהר צפוני. למרות שבאופן עקיף, הם עדות לכוחו של השדה המגנטי של כדור הארץ, המסוגל להדוף את רוח השמש (חלקיקים של פלזמה סולארית שנפלטה לחלל). האורות שניתן לראות באזורים הסמוכים לקטבים הם החלקיקים הללו כאשר הם גולשים אַטמוֹספֵרָה ונוסע לכיוון השדה המגנטי מבלי לחדור לכיוון הפלנטה.