كيفية توليد الكهرباء من المغناطيس
توليد الكهرباء Electricity Generation
يمكن الحصول على الكهرباء عن طريق تحويل المصادر الأولية للطاقة كالفحم، الغاز الطبيعي، النفط والطاقة النووية وغيرها، حيث يمكن أن تكون مصادر الطاقة المستخدمة في توليد الكهرباء متجددة أو غير متجددة، ويعرّف المولّد بأنه الجهاز الذي يقوم بتحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهرباء، وتعتمد هذه العملية على العلاقة بين المغناطيسية والكهرباء حسب قانون فاراداي في الحث الكهرومعناطيسي، حيث تستخدم محطة توليد الطاقة الكهربائية التوربينات أوالمحركات أو نواعير الماء وغيرها لتشغيل المولدات الكهربائية أو أي جهاز يحوّل الطاقة الميكانيكية أو الكيميائية إلى كهرباء، وتعد التوربينات البخارية، محركات الإحتراق الداخلي، توربينات إحتراق الغاز، توربينات المياه والهواء من أكثر الطرق شيوعًا في توليد الكهرباء، وهذا المقال سوف يتحدث عن كيفية توليد الكهرباء من المغناطيس. [١]
المغناطيس Magnet
يعرّف المغناطيس بأنّه أي مادة لها القدرة على جذب الحديد وإنتاج مجال مغناطيسي حولها، حيث قام العلماء في نهاية القرن التاسع عشر باختبار مغناطيسية جميع العناصر وبعض المركبات التي كانت معروفة في ذلك الوقت حيث تبيّن أن جميعها تمتلك خصائص مغناطيسية، وكانت الخاص ية الأكثر إنتشارًا هي ضعف النفاذية المغناطيسية والتي تطلق على المواد التي تظهر تنافرًا ضعيفًا من كلا قطبي المغناطيس، حيث تتميز المواد المغناطيسية بضعف النفاذية المغناطيسية وعدم قدرتها على تمرير خطوط المجال من خلالها بل تتجمع خطوط المجال بداخلها بعكس المواد التي لا تمتلك الخاص ية الكهرومغناطيسية، حيث أثبتت ثلاثة عناصر فقط قدرتها على البقاء ممغنطة بشكل دائم وهي:[٢]
- الحديد Fe.
- النيكل Ni.
- الكوبالت Co.
إذ يمكن أن يكون المغناطيس إما مغناطيسًا دائمًا أو مغناطيسًا كهربائيًا، حيث يستخدم المغناطيس الدائم بشكل رئيسي في المولدات الصغيرة، وتتميز بأنها لا تحتاج إلى مصدر طاقة، أما المغناطيس الكهربائي فهو عبارة عن حديد أو فولاذ ملفوف عليه مجموعة من الأسلاك فعندما يمر التيار الكهربائي داخل الأسلاك يتمغنط المعدن وينتج مجالًا مغناطيسيًا، ومن هنا جاء إهتمام العلماء بالمغناطيس ودراسته والتعرف إلى كيفية توليد الكهرباء من المغناطيس حيث أنه أثبت فعاليته في توليد الكهرباء.[٣]
كيفية توليد الكهرباء من المغناطيس
عندما يتم وضع موصل داخل مجال مغناطيسي متغير تبدأ الإلكترونات الموجودة داخل الموصل بالحركة مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي، أما عن المغناطيس فهو ينتج مجالات مغناطيسية كتلك التي يمكن إستغلالها بأشكال معينة في توليد الكهرباء، وحسب نوع المغناطيس المستخدم، حيث يمكن للمولد الكهربائي الدوراني وضع المغناطيس في عدة أماكن وتوليد الكهرباء، إذ أنّ معظم الكهرباء التي تستخدم حاليًا مصدرها المولدات التي تستخدم المجال المغناطيسي لتوليد الكهرباء، إذ تتكون هذه المولدات من ملفات من الأسلاك والتي هي عبارة عن موصلات تدور إما حول مجال مغناطيسي أو أنها تبقى ثابتة حول عمود مع وجود مجال مغناطيسي متحرك، وفي الحالتين تتعرض تلك الملفات لتغيير المجالات المغناطيسية التي أنشأها المغناطيس، وعندما تتعرض الإلكترونات الموجودة في الأسلاك إلى مجالات مغناطيسية متغيرة فإنها تتحرك مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي داخل الموصل، ثم تنطلق الكهرباء في النهاية من محطة توليد الكهرباء وتنتقل إلى المنازل والمصانع والمنشأت التي تعمل بالطاقة إذ تبين هذه الطريقة كيفية توليد الكهرباء من المغناطيس بشكل مبسط.[٣]
المراجع[+]
- ↑ “How to generate electricity?”, www.toppr.com, Retrieved 20-06-2019. Edited.
- ↑ “Magnet”, www.britannica.com, Retrieved 20-06-2019. Edited.
- ^ أ ب “How Are Magnets Used to Generate Electricity?”, sciencing.com, Retrieved 20-06-2019. Edited.
