Αρχείο κατηγορίας: Ηλεκτρομαγνητισμός
3. Από τον ηλεκτρισμό στο μαγνητισμό – ο Ηλεκτρομαγνήτης
 |
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.
Από την παρατήρηση αυτή προέκυψε η σύνδεση του ηλεκτρικού ρεύματος με το μαγνητισμό. Αυτή η ανακάλυψη επηρέασε καθοριστικά την εξέλιξη της τεχνολογίας. |
|
Αυτή η ιδιότητα του ηλεκτρικού ρεύματος, η οποία επεκτάθηκε με πειράματα που έκαναν στη συνέχεια οι Γάλλοι Αμπέρ και Αραγκό και ο Αμερικανός Χένρυ και οδήγησε στην κατασκευή συσκευών, που λέγονται ηλεκτρομαγνήτες. 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. |
 |
|
Με τους ηλεκτρομαγνήτες πετυχαίνουμε να δίνουμε μαγνητικές ιδιότητες σε υλικά που δεν είναι μαγνήτες, για όσο διάστημα διαρρέονται από ηλεκτρικό ρεύμα.
|
|
Όταν ένα καλώδιο διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, αποκτά μαγνητικές ιδιότητες. Όταν ένα καλώδιο είναι τυλιγμένο σαν ελατήριο (σπειροειδώς), ονομάζεται πηνίο (ή σωληνοειδές).
|
 |
| Όταν ένα πηνίο συνδεθεί σε μια ηλεκτρική πηγή, αποκτά μαγνητικές ιδιότητες εντονότερες από αυτές του καλωδίου που διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα.
Αν τοποθετήσουμε μια ράβδο από σίδηρο (σιδερένιος πυρήνας) στο εσωτερικό ενός πηνίου και το συνδέσουμε με ηλεκτρικό ρεύμα , φτιάχνουμε ηλεκτρομαγνήτη. |
 |
2. Ο μαγνήτης προσανατολίζεται
Η Γη δημιουργεί γύρω της ένα μαγνητικό πεδίο.
Αυτό μοιάζει με το πεδίο ενός τεράστιου ραβδόμορφου μαγνήτη, του οποίου ο βόρειος μαγνητικός πόλος βρίσκεται κοντά στο νότιο γεωγραφικό πόλο και αντίστοιχα ο νότιος μαγνητικός πόλος κοντά στο βόρειο γεωγραφικό πόλο, χωρίς να συμπίπτουν με αυτούς.
- Γη ως Μαγνήτης: Η Γη συμπεριφέρεται σαν ένας τεράστιος μαγνήτης. Ο νότιος μαγνητικός πόλος της Γης βρίσκεται κοντά στον γεωγραφικό βόρειο πόλο και ο βόρειος μαγνητικός πόλος της Γης κοντά στον γεωγραφικό νότιο.
- Η Βελόνα της Πυξίδας: Η βελόνα της πυξίδας είναι ένας μικρός, ελεύθερα περιστρεφόμενος μαγνήτης. Το βόρειο άκρο (η κόκκινη άκρη) έλκεται από τον νότιο μαγνητικό πόλο της Γης.
- Ευθυγράμμιση: Αυτή η έλξη αναγκάζει τη βελόνα να περιστραφεί μέχρι να ευθυγραμμιστεί παράλληλα με τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου της Γης, δείχνοντας προς τον μαγνητικό βορρά.
- Η πυξίδα δείχνει τον μαγνητικό βορρά, ο οποίος δεν συμπίπτει ακριβώς με τον γεωγραφικό βορρά (τον πραγματικό βόρειο πόλο).
- Αυτή η μικρή απόκλιση ονομάζεται μαγνητική απόκλιση (magnetic declination) και είναι σημαντική για ακριβή προσανατολισμό, ειδικά σε χάρτες
Μαγνήτης και πυξίδα – Προσομοίωση
1. Ο μαγνήτης
Μαγνήτες ονομάζονται τα σώματα εκείνα τα οποία έχουν την ιδιότητα να έλκουν διάφορα αντικείμενα που περιέχουν σιδηρομαγνητικά υλικά (σίδηρο, νικέλιο, κοβάλτιο, κλπ.).
|
ραβδόμορφοι
|
πεταλοειδείς
|
|
κυλινδρικοί
|
σφαιρικοί
|
|
δακτυλοειδείς
|
διάφοροι
|
Ο μαγνήτης έχει την μεγαλύτερη δύναμη στα άκρα του, που ονομάζονται πόλοι.
 |
 |
Οι όμοιοι πόλοι δύο μαγνητών απωθούνται, ενώ οι διαφορετικοί πόλοι έλκονται.
