- ما هي الطاقة المغناطيسية؟
- تاريخ الطاقة المغناطيسية
- كيف تعمل الطاقة المغناطيسية؟
- خصائص الطاقة المغناطيسية
- مزايا الطاقة المغناطيسية
- مساوئ الطاقة المغناطيسية
- أمثلة على الطاقة المغناطيسية
نفسر ماهية الطاقة المغناطيسية وتاريخها ومزاياها وعيوبها والمزيد من الخصائص. أيضا ، كيف يعمل وأمثلة.
ما هي الطاقة المغناطيسية؟
ال المغناطيسية إنها ظاهرة مرتبطة بالقوة الكهرومغناطيسية ، وهي إحدى القوى الأولية لـ كون. إنه يؤثر بدرجة أكبر أو أقل على جميع المواد الموجودة ، ولكن يمكن إثبات آثاره بشكل أساسي في بعض المواد المعادن، مثل النيكلوالحديد والكوبالت وأنواعها المختلفة سبائك (معروف ك مغناطيس).
تتجلى هذه القوة في شكل المجالات المغناطيسية، قادرة على توليد التجاذب أو التنافر بين العناصر المتفاعلة ، اعتمادًا على أقطابها المغناطيسية: مثل الأقطاب تتنافر ، والأقطاب المتقابلة تجتذب.
يمكن فهم الطاقة المغناطيسية على أنها قدرة القوة المغناطيسية على أداء عمل ميكانيكي ، لكننا نشير إليها أيضًا عندما نتحدث عن الطاقة المخزنة في عنصر موصل أو مجال مغناطيسي. هذه الطاقة قادرة على أن تشع من خلال الفراغ، حتى في حالة عدم وجود وسيط فيزيائي ، من خلال ما يعرف بالإشعاع الكهرومغناطيسي.
تتشكل المجالات المغناطيسية بواسطة الإشعاع المغناطيسي. ال خفيفة المرئي ، على سبيل المثال ، يتكون من المجالات الكهرومغناطيسية ويحتل شريطًا واحدًا فقط من المجال الكهرومغناطيسي. اعتمادا على خصائص أمواج التي يتكون منها هذا الطيف ، سيكون هناك ضوء مرئي أو أشعة فوق بنفسجية أو أشعة تحت حمراء ، على سبيل المثال.
علاوة على ذلك ، فإن المغناطيسية هي ظاهرة ذات تطبيقات لا حصر لها تستخدمها الإنسانية المعاصرة ، لا سيما في حدودها مع كهرباء، كما في حالة المحركات والموصلات الفائقة والمولدات ، إلخ.
تاريخ الطاقة المغناطيسية
تم اكتشاف الطاقة المغناطيسية بواسطة كائن بشري على ال العصور القديمة. يقال إن الظواهر المغناطيسية قد لوحظت لأول مرة في اليونان القديمة، على ال قرية من Magnesia del Meander ، حيث المعدنية من المغنتيت وفيرة بشكل خاص. هذا هو بالضبط المكان الذي يأتي منه اسمه.
كان أول تلميذ للمغناطيسية الفيلسوف اليوناني تاليس من ميليتس (625-545 قبل الميلاد). ومع ذلك ، في الصين القديمة تمت دراستها أيضًا بالتوازي ، كما يتضح من ذكرها في كتاب سيد وادي الشيطان من القرن الرابع قبل الميلاد. ج.
تمت دراسة المغناطيسية على نطاق واسع في القرون اللاحقة ، كلاهما الكيميائيينوعلماء الطبيعة والمتدينين كما فعل المستكشفون والفلاسفة وخاصة بعد اختراع البوصلة في القرن الثالث عشر. علاوة على ذلك ، فإن المجال المغناطيسي لل الارض تم اكتشافه في جرينلاند عام 1551.
ومع ذلك ، لم يتم الكشف علميًا عن أسس المغناطيسية حتى القرن التاسع عشر ، وذلك بفضل التقدم في مجال جسدي - بدني, كيمياء والكهرباء. لعب هانز كريستيان أورستد ، وأندريه ماري أمبير ، وكارل فريدريش جاوس ، ومايكل فاراداي ، وخاصة جيمس كليرك ماكسويل ، بمعادلاته الشهيرة ، دورًا لا غنى عنه في هذا الأمر.
كيف تعمل الطاقة المغناطيسية؟
المغناطيسية تحدث بسبب حركة من الشحنات الكهربائية في تفاعل الكائنات: إذا كانت الشحنات الموجودة في جسمين (على سبيل المثال سلكان مع التيار) تتحرك في نفس الوقت تبوك، الأشياء تتمتع بقوة جذابة ؛ لكن إذا تحركوا في اتجاهين متعاكسين ، فهذه القوة مثيرة للاشمئزاز.
سيكون هناك دائمًا مجال مغناطيسي حول الشحنات المتحركة ، يتم إنشاؤه بدقة من خلال حركة هذه الشحنات. إذا اقتربت الشحنات المتحركة الأخرى من هذا المجال المغناطيسي ، فسوف تتفاعل معه. من الضروري أن تكون الشحنات في حالة حركة لكي تتواجد المجالات أو القوى أو الطاقة المغناطيسية. الشحنات في حالة السكون (ثابتة) لا تنتج مجالات مغناطيسية أو ظواهر مغناطيسية. للمغناطيس مجال مغناطيسي "خاص به" بسبب الحركة والتوجيه الخاصين للمغناطيس. الإلكترونات في حدود ذرات.
يمكن إنتاج الطاقة المغناطيسية عن طريق المغناطيسات الكهربائية ، والتي تتكون من سلك كهربائي لجرح يغطي مادة مغناطيسية ، مثل الحديد. يمكن أيضًا إنتاجه عن طريق ممغنطة المواد الحساسة ، سواء كانت مؤقتة (تلك التي يكون فيها المجال المغناطيسي خارجيًا وبالتالي يضعف ويختفي) أو دائمًا.
خصائص الطاقة المغناطيسية
الطاقة المغناطيسية لها كثافة متغيرة ، اعتمادًا على المواد التي تنتجها أو شدتها التيار الكهربائي الذي يولدها. نظرًا لاتجاه حركة الإلكترونات ، تحتوي المواد المغناطيسية دائمًا على قطبين: موجب وسالب. يُعرف هذا باسم ثنائي القطب المغناطيسي.
على الرغم من أن كل شيء موجود عرضة لدرجة معينة من الاستجابة المغناطيسية (ما يسمى بالحساسية المغناطيسية) ، اعتمادًا على درجة قابليتها للتأثر يمكننا التحدث عنها:
- المواد المغناطيسية. إنها مغناطيسية بقوة.
- المواد ديامغناطيسية. إنها مغناطيسية ضعيفة.
- المواد غير المغناطيسية. لديهم خصائص مغناطيسية لا تذكر.
مزايا الطاقة المغناطيسية
تعتبر الطاقة المغناطيسية في العالم المعاصر مفيدة للغاية ، لأن تخزينها وإنتاجها لهما تطبيقات مهمة جدًا لحياة الإنسان ، على سبيل المثال ، في المواصلاتأو دواء أو صناعة لتوليد الكهرباء
تساعد العديد من المواد المغناطيسية في جعل الحياة أسهل بالنسبة لنا ، من المغناطيسات التي نعلقها على الثلاجة ، إلى المواد المغناطيسية الموجودة بداخلنا أجهزة الكمبيوتر ومولد سياراتنا ، من خلال محولات وسلسلة كاملة من مُعدِّلات الكهرباء ، والتي تستخدم المغناطيس لإدارتها.
من ناحية أخرى ، الخبرات مع هذا النوع من طاقة والتطبيقات للمبادرات الحديثة واعدة أكثر كل يوم. يمكنهم أن يأتوا ليقتربوا منا في المستقبل القريب مصادر الطاقة النظيفة.
مساوئ الطاقة المغناطيسية
يتمثل الجانب الضعيف من استخدام المغناطيسية في أن المواد المغناطيسية بشكل طبيعي تفتقر إلى شدة المجال المغناطيسي اللازمة لتعبئة الأجسام الضخمة أو لنقل طاقتها إلى أجل غير مسمى. أنظمة. لذلك ، فإن الشيء المعتاد عند استخدام المغناطيسية هو استخدام المغناطيس الكهربائي ، والذي يتطلب إدخالًا ثابتًا الطاقة الكهربائية.
أمثلة على الطاقة المغناطيسية
بعض الأمثلة على الطاقة المغناطيسية:
- البوصلة. وتحاذي الإبرة المعدنية نفسها مع المجال المغناطيسي للأرض للإشارة إلى الشمال باستمرار.
- محولات كهربائية. إنها صناديق أسطوانية ضخمة توجد عادة في أعمدة الكهرباء وتعمل داخليًا من خلال قوة العديد من المغناطيسات ، لتعديل تدفق التيار الكهربائي وجعله قابلاً للاستهلاك في منازلنا.
- التصوير المقطعي المغناطيسي. إنها أجهزة طبية تُستخدم لإرسال واستقبال الموجات الكهرومغناطيسية عبر الجسم ، مما يسمح لنا بالحصول على فكرة عن كيفية وجود الأشياء بداخلنا دون الحاجة إلى العمل.
- قطارات ماجليف. إنهم يعملون في العديد من دول العالم الأول ، وهم قادرون على الاحتفاظ بأنفسهم في الهواء بسبب الدفع البغيض للمغناطيسات الكهربائية في قاعدتهم.
- ال الشفق القطبي. على الرغم من أنها بشكل غير مباشر ، فهي دليل على قوة المجال المغناطيسي للأرض ، القادرة على صد الرياح الشمسية (حبيبات من البلازما الشمسية المقذوفة في الفضاء). الأضواء التي يمكن رؤيتها في المناطق القريبة من القطبين هي هذه الجسيمات عندما تقوم بقشط أجواء والسير في اتجاه المجال المغناطيسي دون اختراق نحو الكوكب.