Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

ηλεκτρομαγνητισμός

2,277 views

Published on

Published in: Education
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

ηλεκτρομαγνητισμός

  1. 1. Ηλεκτρομαγνητισμός Ο εκπαιδευτικός: Τουλιόπουλος Φώτης
  2. 2. Ο μαγνήτης Οι μαγνήτες είναι σώματα που έχουν την χαρακτηριστική ιδιότητα να έλκουν σιδηρομαγνητικά υλικά. Τέτοια υλικά είναι ο σίδηρος, το κοβάλτιο και το νικέλιο και τα κράματά τους. Οι μαγνήτες μπορεί να έχουν σχήμα ράβδου, οπότε λέγονται ραβδόμορφοι, σχήμα πετάλου οπότε λέγονται πεταλοειδείς ή οποιοδήποτε άλλο σχήμα.
  3. 3. Οι μαγνητικές δυνάμεις των μαγνητών είναι εντονότερες στα άκρα τους, τα οποία ονομάζονται πόλοι. Ονομάζονται βόρειος και νότιος πόλος. Δε μπορούμε να χωρίσουμε τους πόλους ενός μαγνήτη. Όσες φορές και να τον κόψουμε , πάντα θα υπάρχουν ένας βόρειος και ένας νότιος πόλος. Νότιος πόλος Βόρειος πόλος
  4. 4. Οι μαγνήτες διακρίνονται σε φυσικούς και τεχνητούς. Οι φυσικοί είναι ορυκτά του σιδήρου και δημιουργήθηκαν από το μαγνητικό πεδίο της Γης. Ο μαγνητίτης είναι ένα τέτοιο υλικό. Σύμφωνα με το θρύλο ανακαλύφθηκαν πρώτη φορά στη Μικρά Ασία από έναν βοσκό που ονομαζόταν Μάγνητας. Από αυτόν πήραν το όνομά τους.
  5. 5. Ο μαγνήτης προσανατολίζεται Οι ομώνυμοι πόλοι των μαγνητών απωθούνται ενώ οι ετερώνυμοι έλκονται. Οι δυνάμεις που ασκούνται μεταξύ των μαγνητών ελαττώνονται όσο μεγαλώνει η απόσταση μεταξύ τους.
  6. 6. Ν Β Ν Β Οι μαγνήτες προσανατολίζονται σύμφωνα με το μαγνητικό πεδίο της Γης. Η Γη μας συμπεριφέρεται σαν ένας τεράστιος μαγνήτης. Ο πόλος του μαγνήτη που προσανατολίζεται προς το βόρειο πόλο της Γης ονομάζεται βόρειος πόλος και αυτός που προσανατολίζεται προς το νότιο πόλο της Γης, ονομάζεται νότιος πόλος.
  7. 7. Προσοχή! Ο νότιος μαγνητικός πόλος της Γης βρίσκεται κοντά στο βόρειο γεωγραφικό πόλο και αντίστροφα. Ο βόρειος πόλος ενός μαγνήτη δείχνει το νότιο μαγνητικό πόλο της Γης που βρίσκεται κοντά στο βόρειο γεωγραφικό πόλο της. Το αντίθετο συμβαίνει με το νότιο πόλο.
  8. 8. Από τον ηλεκτρισμό στο μαγνητισμό Όταν ένας αγωγός διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, παρουσιάζει μαγνητικές ιδιότητες. Αν φέρουμε μια πυξίδα κοντά του, η βελόνα θα μετακινηθεί. Το φαινόμενο γίνεται ακόμη εντονότερο όταν ο αγωγός έχει σχήμα πηνίου, όταν δηλαδή είναι τυλιγμένος σαν ελατήριο όπως στη διπλανή εικόνα.
  9. 9. Αν βάλουμε και μια σιδερένια ράβδο στο εσωτερικό του πηνίου τότε φτιάχνουμε έναν ηλεκτρομαγνήτη και το φαινόμενο γίνεται ακόμη εντονότερο. Ο ηλεκτρομαγνήτης συμπεριφέρεται σαν κανονικός μαγνήτης, έλκοντας σιδηρομαγνητικά υλικά και έχοντας βόρειο και νότιο πόλο, για όσο διάστημα διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα.
  10. 10. Γερανός Ηλεκτρικό κουδούνι Η ισχύς του ηλεκτρομαγνήτη εξαρτάται από την ένταση του ρεύματος και από το πλήθος των σπειρών του πηνίου. Η ισχύς μεγαλώνει επίσης, αν η ράβδος είναι κατασκευασμένη από μαλακό σίδηρο. Ηλεκτρομαγνήτες χρησιμοποιούνται σε γερανούς που μεταφέρουν βαριά μεταλλικά αντικείμενα που είναι φτιαγμένα από σιδηρομαγνητικά υλικά. Φυσικά ηλεκτρομαγνήτες χρησιμοποιούνται σε πάρα πολλές συσκευές της καθημερινής ζωής μας, όπως στο τηλέφωνο, στο ηλεκτρικό κουδούνι, στα μικρόφωνα, τα ηχεία, κ.ά.
  11. 11. Ηλεκτροκινητήρας Σήμερα υπάρχουν δύο τύποι κινητήρων: οι κινητήρες εσωτερικής καύσης που χρησιμοποιούν ως καύσιμο το πετρέλαιο και τα παράγωγά του και οι ηλεκτροκινητήρες που μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική. Οι ηλεκτροκινητήρες αποτελούνται από ένα μαγνήτη και έναν αγωγό που διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα. Ο αγωγός δημιουργεί το δικό του μαγνητικό πεδίο το οποίο αλληλεπιδρά με το πεδίο του μαγνήτη, κάνοντας έτσι τον αγωγό να κινηθεί.
  12. 12. Οι ηλεκτροκινητήρες βρίσκουν εφαρμογές σε πολλές συσκευές που χρησιμοποιούμε καθημερινά, όπως τα πλυντήρια, τα ηλεκτρικά παράθυρα των αυτοκινήτων, τα ασανσέρ, οι ανεμιστήρες, οι ηλεκτρικές οδοντόβουρτσες, κ.ά.
  13. 13. Επειδή οι ηλεκτροκινητήρες είναι πιο φιλικοί προς το περιβάλλον απ’ ότι οι κινητήρες εσωτερικής καύσης γίνεται προσπάθεια για παραγωγή ηλεκτροκίνητων οχημάτων. Σήμερα υπάρχουν τα τραμ, τα τρόλεϊ, το μετρό που κινούνται με ηλεκτρική ενέργεια. Το πρόβλημα έγκειται στη δυσκολία αποθήκευσης της ηλεκτρικής ενέργειας, αφού οι μπαταρίες δε δίνουν μεγάλη αυτονομία. Το πρόβλημα αυτό φαίνεται στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, αφού το μετρό, το τραμ και το τρόλεϊ μπορούν να παίρνουν ενέργεια από τις γραμμές στις οποίες κινούνται.
  14. 14. Από το μαγνητισμό στον ηλεκτρισμό. Είδαμε ήδη πως όταν ένας αγωγός διαρρέεται από ρεύμα, συμπεριφέρεται σα μαγνήτης. Κατά τον ίδιο τρόπο, όταν ένας μαγνήτης κινείται κοντά σε ένα πηνίο, παρατηρούμε την παρουσία ηλεκτρικού ρεύματος στο πηνίο. Έτσι ο ηλεκτρισμός και ο μαγνητισμός έχουν στενή σχέση και μελετώνται ταυτόχρονα. Ο κλάδος της επιστήμης που μελετά τα φαινόμενα αυτά λέγεται ηλεκτρομαγνητισμός.
  15. 15. Ηλεκτρογεννήτρια Η ηλεκτρογεννήτρια είναι μια συσκευή που μετατρέπει την κινητική ενέργεια σε ηλεκτρική. Αποτελείται από ένα πηνίο μέσα στο οποίο περιστρέφεται ένας μόνιμος μαγνήτης. Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια του πηνίου αναγκάζονται να κινηθούν προς μία κατεύθυνση, δημιουργώντας έτσι ηλεκτρικό ρεύμα.
  16. 16. Το δυναμό του ποδηλάτου είναι μια μικρή ηλεκτρογεννήτρια. Είναι φτιαγμένο από ένα πηνίο και ένα μόνιμο μαγνήτη. Όταν η ρόδα του ποδηλάτου γυρίζει, περιστρέφεται και ο μόνιμος μαγνήτης που βρίσκεται μέσα στο πηνίο. Το πηνίο διαρρέεται από ρεύμα το οποίο πηγαίνει στο λαμπάκι του ποδηλάτου που ανάβει. Όσο γρηγορότερα περιστρέφεται η ρόδα, τόσο πιο έντονα φωτοβολεί το λαμπάκι.
  17. 17. Τεράστιες ηλεκτρογεννήτριες χρησιμοποιούνται στα εργοστάσια της ΔΕΗ. Το ηλεκτρικό ρεύμα παράγεται με τη βοήθεια ενός στρόβιλου που κινεί ένα μαγνήτη μέσα σε ένα πηνίο. Στη συνέχεια το ρεύμα μεταφέρεται μέσα από τα καλώδια σε όλη τη χώρα. Ανάλογα με τον τρόπο που παίρνει κίνηση ο στρόβιλος, τα εργοστάσια χωρίζονται σε θερμοηλεκτρικά, υδροηλεκτρικά και ανεμογεννήτριες.
  18. 18. Θερμοηλεκτρικά εργοστάσια Στα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια, το νερό μετατρέπεται σε ατμό με την καύση του καύσιμου υλικού (λιγνίτης, πετρέλαιο, φυσικό αέριο). Ο ατμός περιστρέφει τον στρόβιλο, ο οποίος με τη σειρά του θέτει σε περιστροφή το σταθερό μαγνήτη που έχει στο άκρο του και ο οποίος βρίσκεται μέσα σε ένα πηνίο. Στο πηνίο δημιουργείται ηλεκτρικό ρεύμα.
  19. 19. Υδροηλεκτρικά εργοστάσια Στα υδροηλεκτρικά εργοστάσια ο στρόβιλος κινείται με τη δύναμη του νερού που πέφτει με ορμή από το φράγμα. Η συνέχεια είναι ίδια με το θερμοηλεκτρικό εργοστάσιο που είδαμε στην προηγούμενη διαφάνεια.
  20. 20. Ανεμογεννήτριες Στις ανεμογεννήτριες ο άνεμος στρέφει τα πτερύγια, τα οποία με τη σειρά τους στρέφουν το στρόβιλο. Ο στρόβιλος κινεί το μόνιμο μαγνήτη και δημιουργείται ηλεκτρικό ρεύμα στα άκρα του πηνίου.

×