Κεφάλαιο 9ο - Ηλεκτρομαγνητισμός
Φυσικά ΣΤ΄ Τάξης
3. Από τον ηλεκτρισμό στο μαγνητισμό – Ο ηλεκτρομαγνήτης
Με τους ηλεκτρομαγνήτες πετυχαίνουμε να δίνουμε μαγνητικές ιδιότητες σε υλικά που δεν είναι μαγνήτες, για όσο διάστημα διαρρέονται από ηλεκτρικό ρεύμα.
Προσομοιώσεις
Τι συμβαίνει σε ένα πηνίο που διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα; Τι γίνεται αν το πλησιάσουμε σε ένα μόνιμο μαγνήτη όπως είναι μια πυξίδα;
Δοκίμασε στο εικονικό εργαστήριο των επόμενων εφαρμογών.
Τι συμβαίνει σε ένα πηνίο που διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα; Τι γίνεται αν το πλησιάσουμε σε ένα μόνιμο μαγνήτη όπως είναι μια πυξίδα;
Δοκίμασε στο εικονικό εργαστήριο των επόμενων εφαρμογών.
Εντυπωσιακή εφαρμογή των ηλεκτρομαγνητών αποτελούν τα εναέρια τρένα. Τα τρένα αυτά δεν ακουμπούν στις ράγες. Τόσο στα τρένα όσο και στις ράγες είναι τοποθετημένοι ισχυροί ηλεκτρομαγνήτες. Τα τρένα αιωρούνται σε απόσταση ενός περίπου εκατοστού από τις ράγες λόγω της άπωσης των όμοιων μαγνητικών πόλων που υπάρχουν στο πάνω μέρος της τροχιάς και στο κάτω μέρος του τρένου. Το ταχύτερο εναέριο ηλεκτρομαγνητικό τρένο βρίσκεται στην Ιαπωνία. Χάρη στη μικρή τριβή μπορεί να αναπτύξει ταχύτητα που ξεπερνά τα 600 χιλιόμετρα την ώρα.
ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟΣ ΓΕΡΑΝΟΣ - ΚΛΙΚ
Πώς μπορείτε να φτιάξετε εύκολα έναν ηλεκτρομαγνήτη
ηλεκτρομαγνήτης
Η προσομοίωση από το eclass31.weebly.com
πηνίο χωρίς πυρήνα
πάτησε "Άνοιγμα" και επίλεξε τη δεύτερη καρτέλα της εφαρμογής (Ηλεκτρομαγνήτης).
Βιβλίο Μαθητή
Τετράδιο Εργασιών
Προσομοιώσεις
Μαγνήτης και ηλεκτρικό κύκλωμα
Το ηλεκτρικό κουδούνι
Ιδέες για πειράματα από το Ε.Κ.Φ.Ε. Χανίων
Το 1820 ο Δανός φυσικός Hans Christian Oersted κάνοντας πειράματα ηλεκτρισμού στη διάρκεια ενός μαθήματος έκανε τυχαία μια εκπληκτική ανακάλυψη.
Η μαγνητική βελόνα μιας πυξίδας, που είχε ξεχάσει κοντά σ' έναν αγωγό, μετακινήθηκε, όταν μέσα από τον αγωγό άρχισε να ρέει ηλεκτρικό ρεύμα.
Η μαγνητική βελόνα μιας πυξίδας, που είχε ξεχάσει κοντά σ' έναν αγωγό, μετακινήθηκε, όταν μέσα από τον αγωγό άρχισε να ρέει ηλεκτρικό ρεύμα.
Από την παρατήρηση αυτή προέκυψε η σύνδεση του ηλεκτρικού ρεύματος με το μαγνητισμό. Αυτή η ανακάλυψη επηρέασε καθοριστικά την εξέλιξη της τεχνολογίας.
Ένας αγωγός που διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα αποκτά μαγνητικές ιδιότητες οι οποίες είναι παροδικές και διαρκούν όσο ο αγωγός διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα.
Ο Oersted λοιπόν ανακάλυψε ότι...
Αυτή η ιδιότητα του ηλεκτρικού ρεύματος, η οποία επεκτάθηκε με πειράματα που έκαναν στη συνέχεια οι Γάλλοι Αντρέ-Μαρί Αμπέρ Αντρέ-Μαρί Αμπέρ και Φρανσουά Αραγκό, ο Αμερικανός Τζόζεφ Χένρι και ο Άγγλος Μάικλ Φάραντεϊ , οδήγησε στην κατασκευή συσκευών, που λέγονται ηλεκτρομαγνήτες.
Ο ηλεκτρομαγνήτης έλκει μαγνητικά υλικά, και έχει βόρειο και νότιο μαγνητικό πόλο, όπως ένας μόνιμος μαγνήτης και έχει μαγνητικές ιδιότητες, για όσο διάστημα διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα.
Τζόζεφ Χένρι
Φρανσουά Αραγκό
Αντρέ-Μαρί Αμπέρ
Ο Oersted λοιπόν ανακάλυψε ότι...
Και στους ηλεκτρομαγνήτες οι μαγνητικές ιδιότητες οφείλονται στην κίνηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων του μεταλλικού αγωγού.
Μόνο που εδώ η κίνηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων διαρκεί μόνον όσο η πηγή είναι συνδεδεμένη στο κύκλωμα.
Οι μαγνητικές ιδιότητες, μόνιμες ή προσωρινές, οφείλονται πάντοτε στην κίνηση ηλεκτρικών φορτίων.
Μόνο που εδώ η κίνηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων διαρκεί μόνον όσο η πηγή είναι συνδεδεμένη στο κύκλωμα.
Οι μαγνητικές ιδιότητες, μόνιμες ή προσωρινές, οφείλονται πάντοτε στην κίνηση ηλεκτρικών φορτίων.
Στους ηλεκτρομαγνήτες οφείλουμε τη λειτουργία των περισσότερων ηλεκτρικών συσκευών που χρησιμοποιούμε σήμερα. Μερικές από αυτές είναι η ηλεκτρική οδοντόβουρτσα, το κινητό τηλέφωνο, το πλυντήριο, ο ηλεκτρικός κινητήρας του αυτοκινήτου, ο ανεμιστήρας, το ψυγείο, το μικρόφωνο και άλλα πολλά.
Όταν ένα καλώδιο διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, αποκτά μαγνητικές ιδιότητες.
Όταν ένα καλώδιο είναι τυλιγμένο σαν ελατήριο (σπειροειδώς), ονομάζεται πηνίο (ή σωληνοειδές).
Όταν ένα καλώδιο είναι τυλιγμένο σαν ελατήριο (σπειροειδώς), ονομάζεται πηνίο (ή σωληνοειδές).
Κάθε πλήρης κύκλος του αγωγού ονομάζεται σπείρα.
Όσο μεγαλύτερο αριθμό σπειρών έχει ένα πηνίο, τόσο πιο έντονες είναι οι μαγνητικές δυνάμεις.
Όσο μεγαλύτερο αριθμό σπειρών έχει ένα πηνίο, τόσο πιο έντονες είναι οι μαγνητικές δυνάμεις.
Όταν ένα πηνίο συνδεθεί σε μια ηλεκτρική πηγή, αποκτά μαγνητικές ιδιότητες εντονότερες από αυτές του ίσιου καλωδίου.
Αν τοποθετήσουμε μια ράβδο από σίδηρο (σιδερένιος πυρήνας) στο εσωτερικό ενός πηνίου και το συνδέσουμε με ηλεκτρικό ρεύμα , φτιάχνουμε ηλεκτρομαγνήτη.
Η διαφορά του ηλεκτρομαγνήτη από τον φυσικό μαγνήτη είναι ότι ο ηλεκτρομαγνήτης χάνει τις μαγνητικές του ιδιότητες μόλις διακοπεί η παροχή του ηλεκτρικού ρεύματος.
Αυτό είναι και το σημαντικότερο, γιατί έχουμε ένα μαγνήτη ισχυρότερο από τους φυσικούς και με μαγνητικές ιδιότητες που μπορούμε να τις ελέγχουμε.
Αυτό είναι και το σημαντικότερο, γιατί έχουμε ένα μαγνήτη ισχυρότερο από τους φυσικούς και με μαγνητικές ιδιότητες που μπορούμε να τις ελέγχουμε.
Πώς λειτουργεί ένας ηλεκτρικός κινητήρας; (Κινητήρας συνεχούς ρεύματος)
Μηχανική
1. Ενέργεια
2. Θερμοκρασία – Θερμότητα
3. Έμβια – Άβια
4. Φυτά
5. Ζώα
6. Οικοσυστήματα
7. Αναπνευστικό σύστημα
8. Κυκλοφορικό σύστημα
9. Ηλεκτρομαγνητισμός
10. Φως
11. Οξέα – Βάσεις – Άλατα
12. Μεταδοτικές ασθένειες
13. Αναπαραγωγικό σύστημα
1. Ενέργεια
2. Θερμοκρασία – Θερμότητα
3. Έμβια – Άβια
4. Φυτά
5. Ζώα
6. Οικοσυστήματα
7. Αναπνευστικό σύστημα
8. Κυκλοφορικό σύστημα
9. Ηλεκτρομαγνητισμός
10. Φως
11. Οξέα – Βάσεις – Άλατα
12. Μεταδοτικές ασθένειες
13. Αναπαραγωγικό σύστημα
1. Ο μαγνήτης
2. Ο μαγνήτης προσανατολίζεται
3. Από τον ηλεκτρισμό στο μαγνητισμό – Ο ηλεκτρομαγνήτης
4. Από το μαγνητισμό στον ηλεκτρισμό – Η ηλεκτρογεννήτρια
Επανάληψη - QUIZ στον Ηλεκτρομαγνητισμό
2. Ο μαγνήτης προσανατολίζεται
3. Από τον ηλεκτρισμό στο μαγνητισμό – Ο ηλεκτρομαγνήτης
4. Από το μαγνητισμό στον ηλεκτρισμό – Η ηλεκτρογεννήτρια
Επανάληψη - QUIZ στον Ηλεκτρομαγνητισμό
