Magnetism şi electromagnetism

Curentul electric poate devia un ac magnetic. Acest lucru a fost demonstrat de un fizician danez, Cristian Oersted (1777-1851), în 1820. El a fost primul care a stabilit legătura care există între electricitate şi magnetism. În 1831, fizicianul englez Michael Faraday (1791- 1887) a făcut experienţa inversă: el a demonstrat că mişcarea unui magnet poate produce un curent electric. Inventator şi pasionat al experimentelor, el a pus bazele unei noi ştiinţe, electromagnetismul, care studiază acţiunile reciproce ale electricităţii şi magnetismului.

Magnetismul natural
Un magnet atrage pilitura de fier, de nichel şi de cobalt sau a altor substanţe care au în componenţă aceste metale. Aceste trei metale, numite şi “feromagnetice”, sunt singurele care au această proprietate. Mai mult, dacă punem o bucată de metal feromagnetic în contact cu un magnet, ea va căpăta proprietăţi feromagnetice.Magnetizarea se transmite, deci, la distanţă şi prin contact direct. Zona care înconjoară un magnet şi în care se manifestă forţele magnetice se numeşte “câmp magnetic”.

Câmpul magnetic produs de un curent electric
Un fir conductor drept, străbătut de un curent electric, creează în jurul lui un câmp magnetic. Dacă firul formează o buclă, câmpul magnetic o va străbate. Este ceea ce se întâmplă cu câmpul magnetic al unei bare magnetizate, o tijă de fier, de exemplu. Pentru a crea un câmp magnetic mai intens, putem înfăşura un fir conductor pe un cilindru. Acest câmp poate fi intensificat dacă introducem o bară magnetică de-a lungul axei acestui cilindru: acesta constituie principiul de funcţionare a unei bobine magnetice, sau solenoid, numită şi “electromagnet”.

Un electromagnet este un obiect simplu şi foarte util, căci permite crearea unui câmp electromagnetic oriunde este plasat. El constituie elementul de bază în orice aparat electromagnetic. La o sonerie electrică, de pildă, un electromagnet acţionează un ciocan care loveşte un clopoţel.

Curentul electric produs de un magnet
Dacă curentul electric creează un câmp magnetic, la rândul lui, câmpul magnetic poate produce un curent electric, numit “curent indus”. Acesta constituie principiul inducţiei electromagnetice. Anumite generatoare de curent funcţionează pe acest principiu. Ele sunt alcătuite dintr-un magnet care are o mişcare oscilatorie în raport cu o bobină: astfel se produce un curent care-şi schimbă sensul. Aceste generatoare de curent alternativ se numesc alternatoare.


Magnetism si electromagnetism


Există alternatoare de toate mărimile, de la cele mici (dinam), folosite la alimentarea farurilor unei biciclete, şi până la uriaşele grupuri turbo-alternatoare folosite în centralele electrice.

Motorul electric, o aplicaţie a electromagnetismului
Când un fir electric drept, străbătut de un curent, este plasat într-un câmp magnetic, asupra lui acţionează o forţă numită “forţă electromagnetică”. Această forţă împinge firul într-o anumită direcţie, care depinde de orientarea câmpului magnetic şi de sensul curentului electric. Are loc atunci transformarea energiei electrice în energie mecanică.

Motorul electric, de pildă, 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.

Principiul inducţiei electromagnetice
O mică bobină conductoare este conectată la un aparat de măsură fără să fie străbătută de nici un curent electric. Acul aparatului nu se mişcă. Atunci când introducem o bară magnetică în bobină, acul aparatului înregistrează o mişcare într-o anumită direcţie. Mişcarea magnetului creează un curent electric în bobină. Atunci când îndepărtăm bara magnetică, acul aparatului se mişcă în celălalt sens. Astfel se demonstrează producerea unui curent care circulă în sens opus. Acest curent, care îşi schimbă sensul, este un curent alternativ. Spunem, de asemenea, că mişcarea barei magnetice induce un curent alternativ. Această experienţă a fost realizată de fizicianul englez Michael Faraday, în 1831. El a demonstrat astfel existenţa inducţiei electromagnetice.


Alternatorul
Un alternator, sau generator de curent alternativ, este un sistem ingenios de producere a energiei electrice cu ajutorul unui magnet. El este alcătuit dintr-o bobină conductoare, pătrată, care se roteşte în câmpul magnetic al unui magnet fix. Această mişcare induce (sau produce) în bobină un curent care îşi schimbă sensul (altfel spus un curent alternativ). Acest curent trece prin inelele colectoare care se rotesc împreună cu bobina. Nişte perii fixe, care sunt în contact cu aceste inele, adună curentul şi îl canalizează pentru a putea fi utilizat.

Solenoidul..

Nedelcu Alexandra :)