نظريات علمية

لماذا لا نستخدم المجال المغناطيسي للأرض لتوليد الكهرباء

لماذا لا نستخدم المجال المغناطيسي للأرض لتوليد الكهرباء المجال المغناطيسي للأرض ، المعروف أيضًا باسم المجال المغنطيسي الأرضي ، هو المجال المغناطيسي الذي يمتد من باطن الأرض إلى الفضاء حيث يتفاعل مع الرياح الشمسية ، وهو تيار من الجسيمات المشحونة المنبعثة من الشمس.

يتم إنشاء المجال المغناطيسي بواسطة التيارات الكهربائية نتيجة حركة التيارات الحرارية للحديد المنصهر في اللب الخارجي للأرض ، وهذه التيارات الحرارية ناتجة عن هروب الحرارة وهي عملية طبيعية وفي مقالنا اليوم عبر موقعي سوف نجيب عن سؤال لماذا لا نستخدم المجال المغناطيسي للأرض لتوليد الكهرباء.

كيفية إنشاء التيار الكهربائي

هناك ثلاث طرق رئيسية لإنتاج التيار الكهربائي. الطريقة الأولى هي البطاريات. في البطاريات ، يحدث تفاعل كهروكيميائي يتسبب في انتقال الإلكترونات من نوع واحد من الذرات إلى نوع آخر من الذرات مع جذب أقوى للإلكترونات ، والبطارية مصممة لإجبار هذه الإلكترونات على المرور عبر سلك إلى أجهزتك الإلكترونية.

الطريقة الثانية لإنتاج تيار كهربائي هي الخلايا الشمسية ، حيث تمتص الإلكترونات الطاقة الضوئية في شيء يسمى أشباه الموصلات ، وعادة ما يكون السيليكون ، مما يتسبب في تحرك الإلكترونات وتوليد تيار كهربائي. الطريقة الثالثة هي تحريك سلك كهربائي عبر مجال مغناطيسي.

توليد الكهرباء عبر المجال المغناطيسي

تعتبر هذه الطريقة الطريقة الثالثة لتوليد تيار كهربائي ، وتتم عن طريق تحريك سلك كهربائي سريعًا عبر مجال مغناطيسي ، ويتم ذلك لأن الإلكترونات الموجودة في السلك لا تستطيع الشعور بالقوة المغناطيسية إلا إذا كانت تتحرك.

للحصول على تيار كافٍ للجميع ، يجب تحريك الكثير من الأسلاك عبر المجال المغناطيسي ، ويتم ذلك عن طريق لف ملف سريع يحتوي على العديد من حلقات الأسلاك في مجال مغناطيسي قوي ، وخلال كل دورة للملف تحصل الإلكترونات ركلة خارج المجال المغناطيسي وتحريكها على طول وهذا يخلق تيارًا كهربائيًا.

شاهد أيضاً:   بحث يهدف لحل مشكلة ما

الآلات التي تقوم بذلك تسمى المولدات ، ويمكنك تدوير الملف باستخدام المياه المتساقطة التي تسمى الطاقة الكهرومائية ، أو البخار من الفحم ، أو الزيت ، أو الغاز ، أو الطاقة النووية ، أو الحرارة من الشمس ، بالإضافة إلى توربينات الرياح التي تستخدم الرياح.

في معظم المولدات في كل مرة يقوم الملف بنصف دورة ، تحصل الإلكترونات على ركلة مغناطيسية ، وفي النصف الثاني التالي تحصل على ركلة مغناطيسية في الاتجاه المعاكس ، وهذا يعني أن اتجاه التيار يستمر في التحول عبر العديد من الدورات بسرعة.

يسمى هذا التيار الكهربائي اتجاه التبادل أو التيار المتردد أو التيار المتردد باختصار ، وتنتج البطاريات تيارًا ينتقل في اتجاه واحد فقط ويسمى التيار المباشر أو التيار المباشر لفترة قصيرة ، وفي المولدات لا نأخذ الطاقة من المغناطيس المجال ، والطاقة التي تدخل التيار الكهربائي تأتي في الواقع من الطاقة المستخدمة لتدوير الملف ، ويطلق العلماء على هذا اسم الطاقة الحركية.

لماذا لا نستخدم المجال المغناطيسي للأرض لتوليد الكهرباء

للإجابة على سؤال لماذا لا نستخدم المجال المغناطيسي للأرض لتوليد الكهرباء ، نجد أن كمية التيار التي ينتجها المولد غالبًا ما تعتمد على ثلاثة أشياء على الأقل وهي عدد الحلقات السلكية في الملف ، ومدى السرعة الملف متعرج ومدى قوة المجال المغناطيسي.

هنا نجد أن المجال المغناطيسي للأرض ضعيف جدًا ، لذا ستحصل على تيار ضئيل جدًا من المولد ، بينما الحقول المغناطيسية الأخرى أقوى بحوالي 6000 مرة من المجال المغناطيسي للأرض ، ونجد أيضًا أن المجالات المغناطيسية داخل المولدات الكهربائية هي على غرار هذا ، حتى مغناطيس الثلاجة يحتوي على مجالات مغناطيسية أقوى بحوالي 200 مرة من مغناطيس الأرض.

شاهد أيضاً:   كل ما يسبب ردة فعل للمخلوق الحي يطلق عليه اسم

لماذا لا نستخدم المجال المغناطيسي للأرض لتوليد الكهرباء, لماذا لا نستخدم المجال المغناطيسي للأرض لتوليد الكهرباء, 

زر الذهاب إلى الأعلى