Electromagneti si aplicatiile lor

1. Electromagneti si aplicatiile lor Beraru Mădălin ȚifreaGeorge

2. MAGNEŢII • Corpurile care, în anumite condiţii, atrag metalele din familia fierului se numesc magneţi, iar proprietatea acestora – proprietate magnetică. Apropiind o bucată de fier de un magnet, fără a-l atinge, observăm că fierul este acţionat de orice capăt al magnetului.Interesant,este faptul că de această bucată de fier se prind ace, cuie, unele monede etc. Cu alte cuvinte, bucata de fier,capătă proprietăţi magnetice. Aceste experienţe demonsterază că în jurul magneţilor există un câmp, ale cărui proprietăţi şi materialitate sunt scoase în evidenţă prin atragerea obiectelor din fier şi prin orientarea piliturii de fier în apropierea magneţilor.Acest câmp a fost numit câmp magnetic

3. TIPURI DE MAGNEŢI • Există două tipuri de magneţi:-naturali • -artificiali • Cei aritificiali sunt de două feluri:-temporari:care se obţin prin magnetizarea fierului,iar proprietaţile magnetice se păstrează un timp mai scurt • -permanenţi:care se obţin prin magnetizarea oţelului,iarproprietaţile magnetice se păstrează un timp mai îndelungat • După formă ,magneţii pot fi:-bară -disc • -în formă de U • -ac magnetic

4. Magneti bara Magnet potcoava Magneti disc Ac magnetic

5. CÂMP MAGNETIC • Câmpul magnetic este o mărime fizică ce caracterizează spaţiul din vecinătatea unui magnet, electromagnet sau a unei sarcini electrice în mişcare.

6. Câmpul magnetic al Pământului

7. DEMAGNETIZAREA • Magneţii ,chiar şi cei permanenţi ,îşi pot pierde proprietăţile magnetice.Acest fenomen are loc numai dacă magnetul este încălzit.

8. DESCOPERIREA LUI OERSTED • Hans Christian Oersted (14 august 1777– 9 martie 1851) a fost un fizician şi chimist danez, care a influenţat progresul ştiinţei în secolul al XIX-lea. El este cunoscut pentru descoperirea relaţiei dintre electricitateşi magnetismcunoscută ca electromagnetism. • Omul de ştiinţă a legat extremităţile unei baterii cu o sârmă, vrând să demonstreze că sârma se va încălzi când este parcursă de curent electric. În momentul în care a conectat cele două borne ale sursei s-a petrecut un fenomen ciudat: acul busolei din apropiere a deviat şi nu a mai revenit la pozitia iniţială. Oersted şi-a dat seama că curentul din sârmă a generat un câmp magnetic care a acţionat asupra acului busolei. Acest experiment a însemnat descoperirea unuia dintre cele mai importante fenomene din ştiinţa naturii: electromagnetismul.

9. Electromagnetismul • Când curentul electric traversează un conductor,generează în jurul său un câmp magnetic. Acest efect se numeşte electromagnetism.Câmpul magnetic al bucăţii de sârmă poate fi mai puternic dacă aceasta este bobinată.Când curentul traversează o bobina, aceasta se comportă ca un magnet bară şi se numeşte solenoid.Regiunea din interiorul bobinei se numeşte miez.

10. ELECTROMAGNEŢII • Dacă un solenoid are înăuntru un fir de feromagnet moale,de exemplu de fier, acesta este repede magnetizat şi îşi adaugă propriul câmp magnetic la cel al solenoidului. Împreună, solenoidul şi miezul feromagnetic formează un electromagnet.

11. EXPERIMENT:Putem obţine un electromagnet folosind o baterie de 4,5 V,un creion,un cui mare de fier şi o bucăţică de sârmă izolată de cupru.Pentru a obţine solenoidul , învârtim sârma strâns în jurul creionului şi legăm amândouă capetele la baterie. Electromagnetul nostru ar trebui să fie destul de puternic pentru a atrage acul busolei ,dar prea slab pentru a ridica ceva.Dacă în loc de creion folosim cuiul, obţinem un magnet ceva mai puternic(electromagnet).

12. ÎNTREBUINŢĂRILE ELECTROMAGNEŢILOR ŞI MAGNEŢILOr • Majoritatea electromagneţilor conţin fier,un material feromagnetic moale.Fierul îşi pierde aproape în totaliate magnetismul în momentul în care curentul nu mai trece prin el. Electromagneţii sunt folosiţi în industria siderurgică, turnătorii de oţel, pentru ridicarea şi transportarea greutăţilor mari din fier,dar şi la întrerupătoare,sonerii şi sonerii automate, etc.

13. Trenul cu levitaţie magnetică • Un tren cu levitaţie magnetică, sau Maglev, este un tren care utilizează câmpuri magnetice puternice pentru a-şi asigura sustentaţiaşi a avansa. Spre deosebire de trenurile clasice, nu există contact cu şina, ceea ce reduce forţele de frecare şi permite atingerea unor viteze foarte mari (anumite sisteme ajung la 550 km/h). Deoarece nu pot fi folosite cu infrastructura existentă,trenurile Maglev trebuie concepute de la 0. Termenul de maglev nu se referă numai la vehicule, ci şi la interacţiunea dintre acestea şi calea de rulare.

15. magnetoterapia • Terapia presupune aplicarea pe diverse zone ale corpului a magneţilor de anumită putere, care afectează fluxurile ionice şi electromagnetice umane, facilitând, astfel, vindecarea sau ameliorarea stării fizice. • Studiile de specialitate demonstrează că acţiunea magnetului este vizibilă după aproximativ două ore de la momentul aplicării pe zona cu probleme. Câmpul magnetic generat de acesta are efect stimulator asupra celulelor, realizând schimbul de oxigen şi absorbţia elementelor nutritive în organism. • Comform specialiştilor, branţurile, brăţările, colierele, saltelele şi pernele magnetice pot înlătura sau alina orice afecţiune, de la artrită la cancer. Unii specialişti au sugerat că consumul de apă magnetizată poate trata sau preveni boli variate. Americanii cheltuiesc 500 de milioane de dolari pe an pentru tratamente magnetice, iar la nivel global, oamenii cheltuiesc anual 5 miliarde de dolari pe aceste tratamente.

17. Magneţii calmează durerile şi pot reduce dimensiunile unei inflamaţii cu peste 50% •  Alături de agenţii inflamatori s-au folosit şi magneţi, cam de zece ori mai puternici decât cei care se ataşează pe frigider, care au fost legaţi de labuţele cobailor. Umflăturile care apăruseră la nivelul ţesuturilor s-au redus cu peste 50%, aparent din cauza faptului că câmpul magnetic creat a schimbat dimensiunea vaselor sanguine. • Pentru a-şi face efectul, magneţii au fost ţinuţi ataşaţi de cobai pentru 30 de minute.

18. Magneţii sunt folosiţi şi pentru rezonanţa magnetică • Se ştie că magneţii sunt folosiţi pentru efectuarea analizei imagistice numită rezonanţă magnetică(RMN sau IRM). Mai mult, în prezent se dezvoltă tehnici care să permită folosirea magneţilor în tratarea cancerului şi a tumorilor.

19. Indicaţiile explorării IRM cuprind: • • Capul şi gâtul: IRM poate detecta anevrisme*, sângerări cerebrale, leziuni nervoase, accidente vasculare cerebrale, afecţiuni ale ochiului, urechilor etc;• Regiunea toracică: poate diagnostica afecţiuni ale cordului, plămânilor, vaselor de sânge, cancerul de sân, cancerul pulmonar;• Regiunea abdominală şi pelvisul: poate depista leziuni ale aproape tuturor organelor abdominale şi pelviene: ficat, pancreas, splină, rinichi, vezică, uter, ovare, prostată. Este un instrument folositor în diagnosticarea tumorilor acestor organe, infarctelor, infecţiilor;• Oasele şi articulaţiile: diagnosticarea unor tumori osoase, fracturi, rupturi de tendoane şi ligamente, infecţii ale oaselor;• Vasele de sânge: există o variantă de rezonanţă magnetică numită Angio-RMN, specializată pe investigarea vaselor de sânge şi circulaţiei. Este utilă în depistarea cheagurilor, trombozelor, anevrismelor şi altor afecţiuni vasculare.

21. Soneria electrică • Când apăsăm un buton al unei sonerii electrice,curentul traversează bobina unui electromagnet şi atrage un braţ de metal.Pe măsură ce braţul se mişcă, pierde contactul cu punctul prin care trece curentul electric şi circuitul se întrerupe.Braţul este dus la loc cu ajutorul unui resort şi face un ciocănel să lovească clopoţelul.Apoi,ciclul se reia.

23. Busola • Busola sau compasul ( italiană com-pasus)este un Instrument de măsură pentru determinarea punctelor cardinale, indicând Polul Nord şi Polul Sud magnetic.Egiptenii au descoperit pentru prima dată busola. Busola sau acul magnetic a fost deja cunoscut în timpul împăraţilor din China. Pe atunci busola consta dintr-o piatră magnetică legată de un fir de aţă pentru a se putea roti liber. Mai târziu apar formele de busole mai specializate.

25. Motorul electric, o aplicaţie a electromagnetismului • Motorul electric foloseşte forţa electromagnetică. Într-un astfel de motor, firul electric drept este înlocuit cu o bobină, străbătută de un curent electric şi aşezată într-un magnet. Forţa electromagnetică produsă învârte o roată care furnizează la rândul ei un lucru mecanic. Este ceea ce permite rotirea acelor unui ceas, vârfului unei maşini de găurit, paletelor unui ventilator.

26. -Motor electric cu curent continuu

27. Electromagneţii în spectacole • O altă scamatorie seamănă foarte mult cu legendarul “Sicriu al lui Mahomed”: •       Un lanţ destul de gros legat de podea iar în capătul celălalt este prinsă o bilă mare de fier; la semnalul scamatorului bila începe să se ridice până când lanţul este întins perfect; pentru a-şi arăta puterea scamatorul se suie pe lanţ până ajunge la bilă; Ce se întâmplă ? la semnalul scamatorului un electromagnet situat pe tavan atrage bila astfel încât scamatorul se poate sui pe lanţ fără probleme.

28. BIBLIOGRAFIE: • www.wikipedia.com • www.scribd.com • www.didactic.ro