WYTWARZANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ

POLE MAGNETYCZNE I MAGNESY

Magnesy to materiały, które wytwarzają wokół siebie pole magnetyczne. Każdy magnes ma dwa bieguny: północny i południowy. Linie sił pola magnetycznego wychodzą z bieguna północnego i zbiegają się na biegunie południowym. Te same bieguny magnesów odpychają się, a różne bieguny się przyciągają.

W przyrodzie występują naturalne magnesy (magnetyty) oraz materiały, które można namagnesować (ferromagnetyki).

Materiały ferromagnetyczne (np. żelazo, nikiel czy kobalt) składają się z pewnych namagnesowanych regionów zwanych domenami. Pod wpływem działania zewnętrznego pola magnetycznego, pola magnetyczne domen mają tendencję do ustawiania się zgodnie z kierunkiem zewnętrznego pola magnetycznego, wzmacniając je. Po usunięciu zewnętrznego pola magnetycznego ferromagnetyki pozostają magnetyczne.

POLE ELEKTRYCZNE I PRĄD ELEKTRYCZNY

Cząstki elektryczne (elektrony, jony) tworzą w przestrzeni wokół siebie pole elektryczne. Pole elektryczne, które nie zmienia się w czasie nazywamy polem elektrostatycznym, a zmieniające się pole elektryczne nazywamy zmiennym polem elektrycznym.

Kierunkowy ruch naładowanych cząstek nazywamy prądem elektrycznym. W metalach prąd powstaje dzięki elektronom swobodnym, natomiast w cieczach i gazach dzięki jonom.

INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA I ELEKTROMAGNESY

Pole magnetyczne występuje nie tylko wokół magnesów, ale także wokół poruszających się ładunków elektrycznych (prąd elektryczny). Zjawisko to nazywane jest indukcją elektromagnetyczną. Dzięki niemu działają elektromagnesy, ładowarki bezprzewodowe i silniki elektryczne.

Elektromagnesy składają się z rdzenia ferromagnetycznego owiniętego w uzwojenia przewodzące prąd elektryczny. Prąd elektryczny przepływający przez uzwojenia wytwarza pole magnetyczne, które jest wzmacniane setki, a nawet tysiące razy przez ferromagnetyczny rdzeń. Po przerwaniu prądu elektrycznego elektromagnes traci swoje właściwości magnetyczne.

Indukcja elektromagnetyczna działa również w przeciwnym kierunku – zmieniające się pole magnetyczne powoduje ruch ładunków elektrycznych (w uzwojeniach powstaje prąd elektryczny). Zjawisko to jest wykorzystywane w generatorach elektrycznych do produkcji energii elektrycznej.