magnetisk energi

Fysisk

2022

Vi förklarar vad magnetisk energi är, dess historia, fördelar, nackdelar och fler egenskaper. Även hur det fungerar och exempel.

Magnetisk energi påverkar alla material men särskilt vissa metaller.

Vad är magnetisk energi?

De magnetism Det är ett fenomen associerat med den elektromagnetiska kraften, en av elementarkrafterna i universum. Det påverkar i större eller mindre utsträckning alla befintliga material, men dess effekter kan påvisas främst i vissa metaller, Som den nickel, järn, kobolt och deras olika legeringar (känd som magneter).

Denna kraft visar sig i form av magnetiska fält, kapabel att generera attraktion eller repulsion mellan de interagerande elementen, beroende på deras magnetiska polariteter: som poler repellerar, attraherar motsatta poler.

Magnetisk energi kan förstås som den magnetiska kraftens förmåga att utföra mekaniskt arbete, men vi hänvisar även till det när vi talar om energin som lagras i ett ledande element eller ett magnetfält. Denna energi kan stråla ut genom Plats, även i frånvaro av ett fysiskt medium, genom vad som kallas elektromagnetisk strålning.

Magnetiska fält bildas av magnetisk strålning. De ljus Synlig, till exempel, består av elektromagnetiska fält och upptar bara en remsa av elektromagnetiskt spektrum. Beroende på egenskaperna hos vågor som utgör detta spektrum kommer det att finnas synligt ljus, ultraviolett strålning eller infraröd strålning, till exempel.

Magnetism är dessutom ett fenomen med otaliga tillämpningar som används av den samtida mänskligheten, särskilt i dess gränser till elektricitet, som i fallet med motorer, supraledare, generatorer, etc.

Historien om magnetisk energi

Kompasser fungerar tack vare magnetisk energi.

Magnetisk energi upptäcktes av människaantiken. Magnetiska fenomen sägs ha observerats för första gången i Antikens Grekland, på stad av Magnesia del Meander, där mineral- av magnetit var särskilt rikligt. Det är precis därifrån namnet kommer.

Den första studenten av magnetism var den grekiske filosofen Thales av Miletus (625-545 f.Kr.). Men i det antika Kina studerades det också parallellt, vilket framgår av ett omnämnande av det i Devil's Valley Master's Book från 400-talet f.Kr. C.

Magnetism studerades allmänt under senare århundraden, både av alkemister, naturforskare och religiösa, som av upptäcktsresande och filosofer och särskilt efter uppfinningen av kompassen på 1200-talet. Dessutom magnetfältet av Jorden Den upptäcktes på Grönland 1551.

Det var dock inte förrän på 1800-talet innan magnetismens grunder avslöjades vetenskapligt, tack vare framstegen inom området för fysisk, kemi och el. Hans Christian Orsted, André-Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Michael Faraday och särskilt James Clerk Maxwell spelade med sina berömda ekvationer en oumbärlig roll i detta.

Hur fungerar magnetisk energi?

Magnetism uppstår pga rörelse från elektriska laddningar i interagerande objekt: om laddningarna som finns i två objekt (till exempel två ledningar med ström) rör sig i samma adress, föremål upplever en attraktionskraft; men om de rör sig i motsatta riktningar är denna kraft frånstötande.

Runt de rörliga laddningarna kommer det alltid att finnas ett magnetfält, som genereras exakt av dessa laddningars rörelse. Om andra rörliga laddningar kommer nära det magnetiska fältet kommer de att interagera med det. Det är viktigt att laddningar är i rörelse för att magnetiska fält, krafter eller energi ska existera. Laddningar i vila (stationära) producerar inga magnetiska fält eller magnetiska fenomen. Magneter har sitt "eget" magnetfält på grund av magneternas speciella rörelse och orientering. elektroner inom atomer.

Magnetisk energi kan produceras av elektromagneter, som består av en lindad elektrisk tråd som täcker ett magnetiskt material, såsom järn. Det kan också produceras genom att magnetisera känsliga material, oavsett om de är tillfälliga (de där magnetfältet är externt och därför försvagas och försvinner) eller permanenta.

Magnetiska energiegenskaper

Två positiva eller negativa poler stöter bort varandra.

Magnetisk energi har en varierande intensitet, beroende på materialen som producerar den eller intensiteten av elektrisk ström som genererar det. På grund av elektronernas rörelseriktning har magnetiska material alltid två poler: positiva och negativa. Detta är känt som en magnetisk dipol.

Även om allt som existerar är känsligt för en viss grad av magnetisk respons (den så kallade magnetiska känsligheten), beroende på dess känslighetsgrad kan vi tala om:

  • Ferromagnetiska material. De är starkt magnetiska.
  • Diamagnetiska material. De är svagt magnetiska.
  • Icke-magnetiska material. De har försumbara magnetiska egenskaper.

Fördelar med magnetisk energi

Magnetisk energi i den samtida världen är extremt fördelaktig, eftersom dess lagring och produktion har mycket viktiga tillämpningar för mänskligt liv, till exempel i transport, medicin eller industri av elproduktion

Många magnetiska material hjälper till att göra livet lättare för oss, från magneterna vi fäster på kylskåpet till de magnetiska materialen inuti vår datorer och generatorn till våra bilar, genom transformatorer och en hel serie modulatorer av elektricitet, som använder magneter för att hantera den.

Å andra sidan, erfarenheter av denna typ av Energi och tillämpningar till moderna initiativ är mer lovande för varje dag. De kan komma att närma sig oss inom en snar framtid för att rena energikällor.

Nackdelar med magnetisk energi

Den svaga sidan av användningen av magnetism är att naturligt magnetiska material saknar den nödvändiga magnetiska fältintensiteten för att mobilisera massiva föremål eller för att överföra sin energi på obestämd tid till andra. system. Därför är det vanliga när man använder magnetism användningen av elektromagneten, vilket kräver en konstant inmatning av elkraft.

Exempel på magnetisk energi

Magnetiska tomografer låter dig se inuti kroppen.

Några exempel på magnetisk energi:

  • Kompassen. Dess metalliska nål är i linje med jordens magnetfält för att hela tiden peka norrut.
  • Elektriska transformatorer. De är enorma cylindriska lådor som vanligtvis finns i elstolpar och som fungerar internt genom kraften från flera magneter, för att modulera flödet av elektrisk ström och göra den förbrukningsbar i våra hem.
  • Magnetiska tomografer. De är medicinska apparater som används för att skicka och ta emot elektromagnetiska vågor genom kroppen, vilket gör att vi kan få en uppfattning om hur saker är inuti oss utan att behöva operera.
  • Maglev tåg. De är i drift i många förstavärldsländer och kan hålla sig i luften på grund av den frånstötande dragkraften från elektromagneter vid deras bas.
  • De norrsken. Även om de är indirekta bevis på kraften i jordens magnetfält, som kan stöta bort solvinden (partiklar av solplasma som kastas ut i rymden). Ljusen som kan ses i områdena nära polerna är dessa partiklar när de skummar atmosfär och färdas i magnetfältets riktning utan att tränga in mot planeten.
!-- GDPR -->