ο ηλεκτρισμός και ο μαγνητισμός γίνονται ένα / ο κινητήρας και η γεννήτρια

Ας ξεκινήσουμε με ένα πολύ κατατοπιστικό βίντεο. Πήγαινε εδώ και κάνε κλικ στο ¨Electricity and Magnetism: The Magic of Magnets¨.

Ο μαγνητισμός κάποιων υλικών (σίδηρος, κοβάλτιο, νικέλιο,  φερρίτες, …) οφείλεται στην αυτοπεριστροφή των ηλεκτρονίων των ατόμων γύρω από τον άξονά τους. Την αυτοπεριστροφή τους τη λέμε spin.

α) Το ηλεκτρικό ρεύμα παράγει μαγνητικό πεδίο – με άλλα λόγια ο ηλεκτρισμός γίνεται μαγνητισμός. Έτσι τα πηνία όταν διαρρέονται από ηλεκτρικό ρεύμα μαγνητίζονται . Σε αυτό το γεγονός στηρίζεται η λειτουργία του κινητήρα. Με τον κινητήρα μετατρέπεται η ηλεκτρική ενέργεια σε κινητική.

Λεπτομέρειες: Στην κατασκευή του κινητήρα που περιγράφεται εδώ ( κάτι ανάλογο περιγράφεται και στο φύλλο εργασίας σου ) το πηνίο όσο είναι συνδεδεμένο με τη μπαταρία διαρρέεται από ρεύμα και επομένως είναι ένας ηλεκτρομαγνήτης. Με τους μαγνήτες που τοποθετείς πάνω στη μπαταρία ασκείς δυνάμεις στο πηνίο-ηλεκτρομαγνήτη και το αναγκάζεις να περιστραφεί. Αν θέλεις μπορείς στην μια άκρη του πηνίου να προσαρμόσεις μια έλικα.

β) Η μεταβολή* του μαγνητικού πεδίου παράγει ηλεκτρικό ρεύμα – με άλλα λόγια ο μαγνητισμός γίνεται ηλεκτρισμός.  Έτσι τα πηνία διαρρέονται από ηλεκτρικό ρεύμα όταν βρεθούν μέσα σε μεταβαλλόμενο* μαγνητικό πεδίο. Σε αυτό το γεγονός στηρίζεται η λειτουργία της γεννήτριας. Με τη γεννήτρια μετατρέπεται η κινητική ενέργεια σε ηλεκτρική.

* Η μεταβολή του μαγνητικού πεδίου συνήθως επιτυγχάνεται με την κίνηση μαγνητών. Τους μαγνήτες τους κινούμε συνήθως με τη βοήθεια του ανέμου, του νερού (υδατοπτώσεις & κύματα), του ατμού που προέρχεται από την εξαέρωση υγρού νερού (η απαιτούμενη θερμότητα για την εξαέρωση του νερού προέρχεται από την καύση κάρβουνου & λιγνίτη, πετρελαίου & βενζίνης, φυσικού αερίου & υγραερίου, σχάσιμων υλικών, κ.α.). Στα ποδήλατα βέβαια τους μαγνήτες του δυναμό τους κινούμε εμείς – με τα πετάλια κινούμε τις ρόδες και αυτές περιστρέφουν τους μαγνήτες του δυναμό).

Λεπτομέρειες: Στην κατασκευή της γεννήτριας που περιγράφεται εδώ ( κάτι ανάλογο περιγράφεται και στο φύλλο εργασίας σου ) περιστρέφουμε το καρφί με τους μαγνήτες που έχουμε κολλήσει για να μεταβάλλουμε το μαγνητικό πεδίο. Με αυτό τον τρόπο όσο περιστρέφουμε τους μαγνήτες το πηνίο διαρρέεται από ρεύμα  και το λαμπάκι ανάβει. Όσο μάλιστα περιστρέφουμε πιο γρήγορα τους μαγνήτες, το λαμπάκι ανάβει πιο έντονα.

 

Πήγαινε στην παρακάτω διεύθυνση:

http://ebooks.edu.gr/modules/ebook/show.php/DSGL101/560/3669,15936/

Για θυμήσου και εδώ (σελίδες 122-135):

http://www.pi-schools.gr/books/dimotiko/fisiki_st/erg_99_143.pdf

 

 

 

Advertisements
This entry was posted in φυσική A γυμν.. Bookmark the permalink.