Saturs
Magnēti tiek izmantoti visā mājā. Tie tiek izmantoti, lai noteiktu skolas darbu un sekmīgi pārbaudītu ledusskapi un skaļruņu skaļruņus. Tos var izmantot arī kā mērenu enerģijas avotu, kad tos rotē rotoru tuvumā pie stiepļu spoles, jo magnētiskā lauka variācija izraisa elektrisko strāvu vados.
Magnēti var tikt izmantoti, lai radītu nelielus elektroenerģijas daudzumus (Jupiterimages / Photos.com / Getty Images)
Faraday likums
Elektriskās un magnētiskās fizikas pamatprincips ir Faradejas likums, kas nosaka, ka tad, kad spole ir pakļauta mainīgā magnētiskā lauka iedarbībai, tajā tiek radīts zināms spriegums. To var izdarīt divos veidos: magnētisko lauku var modificēt, vai arī spolēm var būt dažāda orientācija. Magnētiskā lauka maiņas ātrums, ko sauc par magnētisko plūsmu, nosaka, cik daudz elektroenerģijas tiks ģenerēts, kopā ar apgriezienu skaitu spolē un tās laukumā.
Mājas ģenerators
Iespējams mājās izveidot liela mēroga ģeneratoru, uzstādot virkni spēcīgu stieņu magnētu uz koka riteņa un izveidojot pamatu, uz kura tas rotē. Spoļu skaitam jābūt tādam pašam kā magnētu skaitam, un jums vajadzētu tos tuvināt pēc iespējas tuvāk, nepieskaroties vienam otram. Spoles var savienot sērijveidā vai paralēli, un, kad ritenis sāk griezties, iegūtā strāva būs sinusoidāls vilnis, ko sauc par maiņstrāvu. Varat novietot pogu uz riteņa ass, lai to pagrieztu ar roku, vai pievienojiet to sējmašīnai, kas radītu stabilāku strāvu.
Liela mēroga enerģija
Lai gan manuālie ģeneratori var būt jautri zinātnes projekts, ilgtspējīgas enerģijas ražošanā tiek izmantoti milzīgi rūpnieciski ražoti magnēti, kas nodrošina magnētisko lauku, kurā var veikt kodolsintēzes reakcijas. 2002. gadā Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta zinātnieku komanda izstrādāja 150 tonnu magnētu, kas galu galā būtu daļa no 925 tonnu magnētu kopas, ko izmantotu, lai ierobežotu un kontrolētu plazmu, kurā ūdeņraža atomi būtu savienoti ar ģenerēt hēliju, radot milzīgu enerģijas daudzumu.
Ierobežojumi
Magnēti netiek izmantoti komerciālajās elektriskajās sistēmās, jo attīstības izmaksas ir ļoti augstas. Sakarā ar šīs jaunās tehnoloģijas nenoteiktību, izstrādātāji ražo lielus magnētus ar lielu kļūdas rezervi, lai viņi un vadītāji netiktu sasniegti to teorētiskajos ierobežojumos. Tas noved pie nevajadzīgiem izdevumiem. Elektroenerģijas zudumi arī sākotnēji ir stabili laika gaitā. MIT (Massachusetts Institute of Technology) izstrādātais magnēts uzglabā tikai aptuveni 640 megavatstundas, kas ir ievērojami mazāks par to, ko ražo kodolelektrostacijās un termoelektrostacijās.