Page 85 - fizica-viii

Fenomene electrice şi magnetice 83
UNITATEA 2
– Efectul magnetic al curentului electric

Forța exercitată de un electromagnet în Termeni-cheie
funcție de intensitatea curentului electric ⚫ forță exercitată de
electromagnet
⚫ saturație magnetică
Ai observat că?
⚫ inducția câmpului magnetic
⚫ Unele obiecte metalice pot fi ridicate de un magnet obișnuit, dar există ⚫ tesla
magneți care pot fi activați și dezactivați prin controlul curentului electric.
⚫ Electromagneții sunt folosiți în multe dispozitive, cum ar fi macaralele
electromagnetice pentru ridicarea și transportul obiectelor metalice (fig.1), sone-
riile electrice, motoarele electrice sau închiderea automată a ușilor la metrou.

Ce crezi?
⚫ Cum se modifică forța unui electromagnet dacă mărim intensitatea
curentului?
⚫ Ce rol joacă numărul de spire sau tipul miezului în creșterea forței
electromagnetului?

Experimentează!
⚫ Ai nevoie de: un cui de fier, sârmă de cupru izolată, sursă de tensiune Fig.1 - Macara electromagnetică
(baterie), întrerupător, ampermetru, capse/agrafe metalice, riglă.
⚫ Ce ai de făcut:
– Construiește electromagnetul prin înfășurarea sârmei de cupru în jurul Amintește-ți
cuiului de fier de cel puțin 30 de ori.
⚫ Un electromagnet este alcă­
– Conectează bobina la sursă, în serie cu ampermetrul, și măsoară inten- tuit dintr-o bobină de sârmă înfă­
sitatea curentului electric. șurată în jurul unui miez feromag­
– Apropie electromagnetul de obiectele metalice și observă câte capse/ netic (de exemplu, fier moale).
agrafe poate ridica. ⚫ Curentul electric creează un
– Crește progresiv intensitatea curentului și observă câte capse/agrafe câmp magnetic, iar miezul fero­
metalice pot fi ridicate. magnetic amplifică acest câmp.
– Repetă experimentul pentru un electromagnet cu mai multe spire.
– Înlocuiește cuiul cu un miez dintr-un alt material (de exemplu, plas-
tic) și repetă măsurătorile.
⚫ Ce constați? Numărul capselor/agrafelor crește atunci când intensi-
tatea curentului sau numărul de spire ale bobinei este mai mare și scade
la înlocuirea miezului de fier cu miezul nemagnetic.

Reține!
Forța exercitată de electromagnet depinde direct proporțional de inten- Nikola
sitatea curentului electric. Un curent electric mai puternic induce un câmp Tesla
(1856 – 1943)
magnetic mai intens în miezul de fier. Există o limită peste care creșterea avut contribuții la proiectarea
curentului nu mai produce o forță mai mare, deoarece miezul de fier ajunge sistemului modern de alimen­
a
t
la saturație magnetică. Un miez nemagnetic (plastic, aluminiu) reduce A re cu curent electric alter­
semnificativ forța electromagnetului. Deci, forța exercitată de electromag- nativ; a fost un pionier în domeni­
ile roboticii, fizicii nucleare și fizi­
net este amplificată de existența miezului feromagnetic. cii teoretice; a explicat principiile
Inducția câmpului magnetic este o mărime fizică caracteristică câm- câmpului magnetic rotativ și moto­
pului magnetic. În interiorul unei bobine, inducția magnetică depinde de rul asincron sau de inducție. În
intensitatea curentului electric, de numărul de spire, de materialul prin 1895 a inventat generatorul, care îi
→
care trec liniile de câmp. Este o mărime fizică vectorială, notată cu B , poartă numele; de asemenea, uni­
a cărui unitate de măsură este tesla: [B] = T (Tesla). tatea de măsură a inducției mag­
netice din Sistemul Internațional îi
SI
Inducția câmpului magnetic este fundamentală în tehnologia modernă. poartă numele. Datorită descope­
Este utilizată în trenurile Maglev, care levitează datorită câmpului magnetic, ririlor lui Tesla, în 1893 s-a construit
apare în senzorii magnetici ai telefoanelor mobile, este utilizată în busole la Cascada Niagara prima centrală
digitale, este esențială în generatoarele și motoarele electrice, care trans- hidroelectrică, iar din 1896 aceasta
formă energia magnetică în energie mecanică sau electrică. a transmis electricitate orașului
Buffalo, New York.