- Cos'è l'energia magnetica?
- Storia dell'energia magnetica
- Come funziona l'energia magnetica?
- Caratteristiche dell'energia magnetica
- Vantaggi dell'energia magnetica
- Svantaggi dell'energia magnetica
- Esempi di energia magnetica
Spieghiamo cos'è l'energia magnetica, la sua storia, vantaggi, svantaggi e altre caratteristiche. Inoltre, come funziona ed esempi.
Cos'è l'energia magnetica?
Il magnetismo È un fenomeno associato alla forza elettromagnetica, una delle forze elementari del universo. Colpisce in misura maggiore o minore tutti i materiali esistenti, ma i suoi effetti possono essere evidenziati principalmente in certi metalli, Come la nichel, ferro, cobalto e loro diversi leghe (conosciuto come magneti).
Questa forza si manifesta sotto forma di campi magnetici, in grado di generare attrazione o repulsione tra gli elementi interagenti, a seconda delle loro polarità magnetiche: come i poli si respingono, i poli opposti si attraggono.
L'energia magnetica può essere intesa come la capacità della forza magnetica di eseguire un lavoro meccanico, ma ci riferiamo anche ad essa quando parliamo dell'energia che è immagazzinata in un elemento conduttivo o in un campo magnetico. Questa energia è in grado di irradiarsi attraverso il spazio, anche in assenza di un mezzo fisico, attraverso la cosiddetta radiazione elettromagnetica.
I campi magnetici sono formati dalla radiazione magnetica. Il luce Il visibile, ad esempio, è costituito da campi elettromagnetici e occupa solo una fascia della spettro elettromagnetico. A seconda delle proprietà del onde che compongono questo spettro, ci saranno luce visibile, radiazione ultravioletta o radiazione infrarossa, per esempio.
Il magnetismo, inoltre, è un fenomeno dalle innumerevoli applicazioni utilizzato dall'umanità contemporanea, soprattutto nei suoi confini con la elettricità, come nel caso di motori, superconduttori, alternatori, ecc.
Storia dell'energia magnetica
L'energia magnetica è stata scoperta dal essere umano sul antichità. Si dice che i fenomeni magnetici siano stati osservati per la prima volta nel Grecia antica, sul cittadina di Magnesia del Meander, dove il minerale di magnetite era particolarmente abbondante. Proprio da qui deriva il suo nome.
Il primo studioso del magnetismo fu il filosofo greco Talete di Mileto (625-545 a.C.). Tuttavia, nell'Antica Cina veniva studiato anche in parallelo, come testimonia una sua menzione nel Il libro del maestro della Valle del Diavolo dal IV secolo a.C. C.
Il magnetismo è stato ampiamente studiato nei secoli successivi, sia da alchimisti, naturalisti e religiosi, come da esploratori e filosofi e soprattutto dopo l'invenzione del compasso nel XIII secolo. Inoltre, il campo magnetico del terra Fu scoperto in Groenlandia nel 1551.
Tuttavia, è stato solo nel XIX secolo che i fondamenti del magnetismo sono stati rivelati scientificamente, grazie ai progressi nel campo della fisico, chimica ed elettricità. Hans Christian Orsted, André-Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Michael Faraday e soprattutto James Clerk Maxwell, con le sue famose equazioni, hanno giocato un ruolo indispensabile in questo.
Come funziona l'energia magnetica?
Il magnetismo si verifica a causa di movimento a partire dal cariche elettriche negli oggetti interagenti: se le cariche presenti in due oggetti (ad esempio due fili con corrente) si muovono nello stesso indirizzo, gli oggetti sperimentano una forza attrattiva; ma se si muovono in direzioni opposte, questa forza è repulsiva.
Intorno alle cariche in movimento ci sarà sempre un campo magnetico, generato proprio dal movimento di queste cariche. Se altre cariche in movimento si avvicinano a quel campo magnetico, interagiranno con esso. È essenziale che le cariche siano in movimento affinché i campi magnetici, le forze o l'energia esistano. Le cariche a riposo (stazionarie) non producono campi magnetici o fenomeni magnetici. I magneti hanno il loro "proprio" campo magnetico dovuto al particolare movimento e orientamento dei magneti. elettroni all'interno del atomi.
L'energia magnetica può essere prodotta da elettromagneti, che consistono in un filo elettrico avvolto che copre un materiale magnetico, come il ferro. Può essere prodotto anche magnetizzando materiali suscettibili, siano essi temporanei (quelli in cui il campo magnetico è esterno e, quindi, si indebolisce e scompare) o permanenti.
Caratteristiche dell'energia magnetica
L'energia magnetica ha un'intensità variabile, a seconda dei materiali che la producono o dell'intensità di corrente elettrica che lo genera. A causa della direzione del movimento degli elettroni, i materiali magnetici hanno sempre due poli: positivo e negativo. Questo è noto come dipolo magnetico.
Sebbene tutto ciò che esiste sia suscettibile di un certo grado di risposta magnetica (la cosiddetta suscettività magnetica), a seconda del suo grado di suscettibilità si può parlare di:
- Materiali ferromagnetici. Sono fortemente magnetici.
- Materiali diamagnetici. Sono debolmente magnetici.
- Materiali non magnetici. Hanno proprietà magnetiche trascurabili.
Vantaggi dell'energia magnetica
L'energia magnetica nel mondo contemporaneo è estremamente vantaggiosa, dal momento che il suo immagazzinamento e produzione hanno applicazioni molto importanti per la vita umana, ad esempio, nel trasporto, medicina o industria di produzione di energia elettrica
Molti materiali magnetici aiutano a semplificarci la vita, dai magneti che fissiamo al frigorifero, ai materiali magnetici all'interno del nostro computer e l'alternatore delle nostre auto, tramite trasformatori e tutta una serie di modulatori di energia elettrica, che utilizzano magneti per gestirlo.
D'altra parte, esperienze con questo tipo di Energia e le applicazioni alle iniziative moderne sono ogni giorno più promettenti. Potrebbero venire ad avvicinarsi a noi nel prossimo futuro per fonti di energia pulita.
Svantaggi dell'energia magnetica
Il lato debole dell'uso del magnetismo è che naturalmente i materiali magnetici mancano dell'intensità del campo magnetico necessaria per mobilitare oggetti massicci o per trasmettere la loro energia indefinitamente ad altri. sistemi. Pertanto, la cosa normale quando si utilizza il magnetismo è l'uso dell'elettromagnete, che richiede un input costante di energia elettrica.
Esempi di energia magnetica
Alcuni esempi di energia magnetica:
- La bussola. Il suo ago metallico si allinea con il campo magnetico terrestre per puntare costantemente a nord.
- Trasformatori elettrici. Sono enormi scatole cilindriche che solitamente si trovano nei pali della corrente elettrica e che operano al loro interno tramite la forza di più magneti, per modulare il flusso di corrente elettrica e renderla consumabile nelle nostre case.
- Tomografi magnetici. Sono dispositivi medici utilizzati per inviare e ricevere onde elettromagnetiche attraverso il corpo, che ci permettono di avere un'idea di come stanno le cose dentro di noi senza dover operare.
- Treni Maglev. Sono in funzione in molti paesi del primo mondo, e sono in grado di mantenersi in aria grazie alla spinta repulsiva degli elettromagneti alla loro base.
- Il Aurora boreale. Seppur indirettamente, sono la prova della potenza del campo magnetico terrestre, capace di respingere il vento solare (particelle di plasma solare espulso nello spazio). Le luci che si vedono nelle zone vicino ai poli sono queste particelle quando sfiorano il atmosfera e viaggiando nella direzione del campo magnetico senza penetrare verso il pianeta.