مطلب خیلی خوبی در رابطه با مفاهیم جریان و مغناطیس در سایت تبیان دیدم که به علت انیمیشن بودن عکسها به نظرم برای دانش آموزان سال سوم جذاب باشه .
بعد از خواندن این مطلب قادر خواهید بود تا مفاهیم زیر را متوجه شوید:
گالوانومتر چیست و طرز کار آن چگونه است؟
اثر مغناطیس و ایجاد جریان الکتریکی توسط آن را درک کنید.
گالوانومتر وسیله ای است که از یک میله آهنی که یک سیم الکتریکی به دور آن پیچیده شده، و یک آهنربا تشکیل شده است. این وسیله، جریان الکتریکی را آشکار می کند. اگر یک سیم به این وسیله متصل شود، گالوانومتر می تواند جریانی که از سیم عبور می کند را اندازه بگیرد.اگر جریانی در سیم وجود نداشته باشد، عقربه گالوانومتر به سمت چپ حرکت خواهد کرد. به طور مشابه اگر جریانی در سیم، جاری باشد، عقربه به سمت راست اندازه گیری منحرف خواهد شد.
این فلش به شما کمک می کند تا رابطه بین مغناطیس و الکتریسیته را در ک کنید:
سۆال:
1) هنگامی که خطوط مغناطیسی نیروی آهنربا با سیم الکتریکی برهمکنش می کنند، گالوانومتر چه عکس العملی از خود نشان می دهد؟
2) وقتی عقربه گالوانومتر به سمت راست حرکت می کند، برای سیم چه اتفاقی می افتد؟
3) چرا زمانی که آهنربا حرکت نمی کند، عقربه گالوانومتر روی صفر متوقف می شود؟
توضیح:
چیزی که شما در این مطلب یاد گرفتید، این بود که با حرکت سیم از میان میدان مغناطیسی می توان الکتریسیته تولید کرد. این پدیده، القای الکترومغناطیسی نام دارد. وقتی یک سیم الکتریکی، خطوط نیروی مغناطیسی را قطع می کند، جریانی در سیم تولید می شود. می دانیم که با تماشای عقربه گالوانومتر می توان فهمید که جریان در سیم وجود دارد یا نه.
همین نتیجه هنگامی که آهنربا در داخل و خارج حلقه های سیم حرکت می کند، به دست می آید؛ یعنی گالوانومتر وجود جریانی را در این حالت نشان می دهد. مهم نیست که آهنربا حرکت می کند یا حلقه های سیم؛ نکته مهم آن است که حرکتی درون میدان مغناطیسی انجام گرفته و خطوط نیروی مغناطیسی قطع شده اند.
چرا القای الکترومغناطیسی مهم است؟
کشف القای الکترومغناطیسی به این دلیل مهم است که ژنراتورهای الکتریکی می توانند الکتریسیته تولید کنند.
ژنراتور می تواند انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل کند که برای به راه انداختن وسیله های اطراف ما به کار می رود. به یاد داشته باشید که انرژی، توانایی انجام کار است و انرژی مکانیکی، انرژی است که توسط اجسام متحرک به وحود می آید.
برای مثال، زمانی که شما پای خود را در پدال دوچرخه حرکت می دهید، انرژی را به وحود می آورید که چرخ های دوچرخه را حرکت می دهد.
وقتی موج آب به قایق برخورد کرده و آن را واژگون می کند، در واقع باعث انرژی می شود که می تواند قایق را واژگون کند. زمانی که روشی برای تبدیل این انرژی حرکتی به الکتریسیته وجود داشته باشد و بتواند یک لامپ را روشن کند، می توانیم منازل خود را روشن کنیم.
چگونه یک آهن ربا به ژنراتور کمک می کند که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل کند؟
ژنراتور بسیار شبیه به آن چه که در فلش بالا دیدید، عمل می کند، درون ژنراتور یک آهنربا، تعدادی سیم الکتریکی و یک منبع انرژی مکانیکی وجود دارد. انرژی مکانیکی باعث حرکت سیم به درون میدان مغناطیسی آهنربا می شود، تا جایی که سیم، خطوط نیروی مغناطیسی آهنربا را قطع کند. در نتیجه، جریان الکتریکی به وجود می آید.
ژنراتورهای الکتریکی در هر اندازه ای می توانند وجود داشته باشند، برخی از آن ها بسیار بزرگ اند و آهنرباهای بسیار زیادی دارند؛ بنابراین می توانند الکتریسیته زیادی تولید کنند.
از سویی دیگر برخی ژنراتورها آهنرباهای کمی دارند و ممکن است فقط برای روشن کردن لامپ به کار بیایند.
منبع : سایت تبیان
