Electromagneți

https://view.genial.ly/61169a98b4ea040dccc2414f/video-presentation-genial-videopresentation

Cuprins

1. Adu-ți aminte!

2. Forța electromagnetică

3. Electromagnetul

4. Studiul experimental (calitativ al efectului magnetic)

5. Fișa de laborator. Concluzii

6. Aplicații practice ale electromagneților

7. Funcționarea difuzorului

8. Rezumat

Bibliografie

Ce este un electromagnet? Cum poți obține un electromagnet? Cum funcționează un electromagnet? De ce sunt importanți electromagneții în viața de zi cu zi ?

1. Adu-ți aminte!

Electricitatea și magnetismul sunt strâns legate între ele. Ele se pot genera reciproc. Acolo unde există electricitate este prezent și câmpul magnetic. Oriunde există magnetism, se manifestă și câmp electric, atâta timp cât există curent.

Acul magnetic va devia atunci când prin conductor trece un curent electric.

Ce forțe se manifestă într-un câmp magnetic?

Ce forțe apar atunci când în câmpul magnetic se află un conductor liniar parcurs de un curent?

Magnetism(forțe magnetice) - Electromagnetism (forțe electromagnetice)

Efectul magnetic al curentului electric

Interacțiuni magnetice

Magnetismul este unul dintre fenomenele care se manifestă prin forțe de atracție sau respingere între corpuri. Forțele magnetice își au originea în mișcarea electronilor sau a altor particule cu sarcină electrică.

În jurul unui conductor parcurs de curent electric apare un câmp magnetic, sesizat de acul magnetic. Vom spune ca este prezent fenomenul de electromagnetism.

2. Forța electromagnetică

Forța electromagnetică este forța care acționează într-un câmp magnetic asupra unui conductor parcurs de curentul electric (aflat în acel câmp).

Forța electromagnetică exercitată de un câmp magnetic uniform asupra unui conductor liniar parcurs de curent electric

Forța electromagnetică exercitată de un câmp magnetic uniform asupra unui conductor liniar parcurs de curent electric depinde de:

• intensitatea curentului electric ce străbate circuitul,
• lungimea conductorului aflat în câmp
• câmpului magnetic ce acționează asupra conductorului, prin mărimea fizică numită inducție magnetică.

Dacă valorile mărimilor amintite mai sus cresc atunci și forța electromagnetică va fi mare.

Sensul liniilor de câmp magnetic în raport cu sensul curentului electric poate fi stabilit cu ajutorul regulii burghiului.

Comportamentul unei bobinei străbătute de curent electric aflată în câmp magnetic

• Bobina este un conductorul înfășurat pe o carcasă sub forma cilindrică, dreptungiulară etc.

• Câmpul magnetic generat de o bobină străbătută de curent poate fi sesizat cu ajutorul acului magnetic, plasat în diferite locuri.

• Parcursă de curent, bobina se comportă ca un magnet liniar a cărui polaritate magnetică depinde de sensul curentului prin spirele sale.

3. Electromagnetul

Se numește electomagnet sistemul alcătuit dintr-o bobină cu miez de fier parcurs de curent electric.

4.Studiul experimental (calitativ al efectului magnetic)

Realizează un electromagnet!

Electromagnetul atrage agrafele/acele de gămălie, atunci când este parcurs de curent electric. Atunci când circuitul este deschis, electromagnetul pierde proprietățile magnetice, iar acele cad.

Parcurge pașii din fișa de lucru

Analizează cât de puternic se manifestă forța de atracție exercitată de un electromagnet, atunci când intensitatea curentului electric crește, respectiv când miezul bobinei este alcătuit din substanțe diferite.

5. Fișa de laborator

Accesează elementul interactiv alăturat:

Concluzii

Forța de atracție a electromagnetului exercitată asupra unui obiect este mai mare atunci când:

• bobina electromagnetului are mai multe spire;
• intensitatea curentului electric care trece prin spirele bobinei este mai mare;

• obiectul de fier atras de bobină închide ambele capete ale miezului de fier.

6. Aplicații practice ale electromagneților

Întâlnim electromagneţii în:

• dispozitivele de comandă cu acţionare magnetică ale unor maşini şi instalaţii, precum macaraua electromagnetică, dar și la construcția unor motoare electrice ;
• componența aparatelor de măsură din laboratoare (ampermetrul, galvanometrul,voltmetrul) balanța electronică
• propulsia magnetohidrodinamică, trenul maglev, soneria electrică;

7 Provocare

Cum funcționează un difuzor? Difuzorul este un dispozitiv care transformă semnalele electrice în vibrații audio/ unde sonore. Toate tipurile de difuzoare conțin electromagneți.

Funcționarea difuzorului

1- Semnalele electrice sunt transmise difuzorului ca un curent alternativ. Acest curentul va răsuci un fir bobinat în jurul diafragmei în electromagnet. 2- În difuzor există un magnet permanent care respinge electromagnetul, determinând diafragma să trepideze înainte. Când curentul alternativ se inversează, diafragma se retrage. 3. Vibrația diafragmei va crea unde sonore. Frecvența vibrațiilor este controlată de frecvența curentului alternativ.

8. Reține

• Electromagnetul este o bobină cu miez de fier care este parcursă de curent electric.
• Forţa de atracţie exercitată de electromagnet asupra unui obiect (Fe), este direct proporţională cu numărul de spire şi intensitatea curentului electric.
• Direcția forței electromagnetice se află folosind regula mâinii stângi: Palma mâinii stângi se așază astfel încât cele patru degete întinse să indice sensul curentului, iar liniile câmpului magnetic să intre perpendicular în palmă. Degetul mare întins lateral va indica sensul forței electromagnetice.

• Aplicabilitatea mare a electromagneților rezidă din rolul forței electromagnetice - de forță de tracțiune în cazul motoarelor.

Bibliografie:

Bostan, G.,C., Perjoiu, R., Stoica, I., Țura, M., M., Fizică/Manual clasa a VIII-a, București, Editura Didactică și Pedagogică S.A., 2020 Nichita E., Fronescu, M., Ilie, G. - Fizică/ Manual pentru clasa a VIII-a,București, Editura Didactică și Pedagogică S.A., 2020 https://www.flickr.com/photos/mccain007/4501484392/sizes/l/ https://simple.wikipedia.org/wiki/Solenoid https://ro.wikipedia.org/wiki/Electromagnetism https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnet https://ro.wikipedia.org/wiki/Magnetism https://simple.wikipedia.org/wiki/Electromagnet#/media/File:Electromagnet.gif https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cut-away_version_of_an_electric_motor https://en.wikipedia.org/wiki/Physics_of_magnetic_resonance_imagin Imagini cu Licențe CC de pe site-urile www.unsplash.com; www.pixabay.com;Wikimedia Commons; Electromagnet | ingridscience.ca