تقریباً در قلب هر وسیله یا ماشین امروزی، از رایانه تا ماشین لباسشویی تا متهی برقی، مدارهای الکتریکی وجود دارد. برای شارش جریان در یک مدار، نیروی محرکهی الکتریکی (emf) نیاز است؛ یکی از منابع emf باتری است. اما برای بسیاری از دستگاههای الکتریکی که در صنعت و در خانه بهکار میروند (شامل هر دستگاهی که دو شاخهی آن را به پریز میزنید)، منبع emf باتری نیست بلکه نیروگاه تولید برق است. این قبیل نیروگاهها، انرژی الکتریکی را با تبدیل شکلهای دیگری از انرژی تولید میکنند: انرژی پتانسیل گرانشی در یک نیروگاه برق آبی، انرژی شیمیایی در زغالسنگ یا نفت و گاز در یک نیروگاه حرارتی، انرژی هستهای در یک نیروگاه هستهای. اما چگونه این تبدیل انرژی انجام میشود؟ به عبارت دیگر، فیزیک نهفته در پشت تولید تقریباً همهی انرژی الکتریکی مورد نیاز ما چیست؟
پاسخ پدیدهای است که با نام القای الکترومغناطیسی شناخته میشود: اگر شار مغناطیسی عبوری از یک مدار تغییر کند، emf و جریان در مدار القا میشود. در یک نیروگاه برق، آهنرباها نسبت به پیچههاحرکت میکنند و موجب تغییر شار مغناطیسی در پیچهها و در نتیجه تولید emf میشوند. افزون بر این، دیگر عنصرهای کلیدی سامانههای تولید انرژی الکتریکی، از قبیل مبدلها نیز به emf های القا شده به طور مغناطیسی بستگی دارند. در واقع،القای الکترومغناطیسی یکی از سنگ بناهای جامعهی فناورانهی ماست.
القای الکترومغناطیسی بیان میدارد که میدان مغناطیسی متغیر با زمان می تواند مانند یک منبع میدان الکتریکی عمل کند. افزون بر این خواهیم دید چگونه میدان الکتریکی متغیر با زمان میتواند به عنوان منبع میدان مغناطیسی رفتار کند. این نتایج در خور توجه بخشی از یک مجموعهی بینظیر از رابطهها، موسوم به معادلههای ماکسول، بهدست میدهدکه رفتار میدانهای الکتریکی و مغناطیسی را در هر وضعیت توصیف میکند.
امتیاز: 0.00
وزارت آموزش و پرورش > سازمان پژوهش و برنامهريزی آموزشی
شبکه ملی مدارس ایران رشد
ارسال ها: 2228
شما باید یک عنوان و متن وارد کنید!