13.8: sähkömagneettisen induktion Sovellukset

oppimistavoitteet

tämän osion loppuun mennessä voit:

  • selitä, miten tietokoneen kiintolevyt ja graafiset tabletit toimivat magneettisen induktion avulla
  • selitä, miten Hybridi – / sähköajoneuvot ja transkraniaalinen magneettistimulaatio käyttävät magneettista induktiota edukseen

moderni yhteiskunta on lukuisia sovelluksia Faradayn laki induktio, kuten tutkimme tässä luvussa ja muut. Tässä vaiheessa, meidän mainita useita, jotka sisältävät tallennus tietoa käyttäen magneettikenttiä.

jotkut tietokoneen kiintolevyt soveltavat magneettisen induktion periaatetta. Tallennetut tiedot tehdään pinnoitetulle, pyörivälle levylle. Historiallisesti näiden tietojen lukeminen saatiin toimimaan induktion periaatteella. Suurin osa syötetiedoista on kuitenkin nykyään digitaalisessa eikä analogisessa muodossa-pyörivälle kiintolevylle kirjoitetaan sarja 0s tai 1s. Siksi useimmat kiintolevyn lukulaitteet eivät toimi induktion periaatteella, vaan käyttävät tekniikkaa, joka tunnetaan nimellä giant magnetoresistance. Giant magnetoresistanssi on vaikutus suuri muutos sähkövastuksen aiheuttama sovellettu magneettikenttä ohut kalvot vuorotellen ferromagneettisia ja ei-magneettisia kerroksia. Tämä on nanoteknologian ensimmäisiä suuria menestyksiä.

Grafiikkatabletit eli tablettitietokoneet, joissa digitaalikuvan piirtämiseen käytetään erityisesti suunniteltua kynää, soveltavat myös induktioperiaatteita. Tässä käsitellyt tabletit on merkitty passiivisiksi tableteiksi, koska on olemassa muita malleja, joissa käytetään joko paristokäyttöistä kynää tai optisia signaaleja kirjoittamiseen. Passiivitabletit ovat erilaisia kuin kosketustabletit ja puhelimet, joita monet meistä käyttävät säännöllisesti, mutta saattavat silti löytyä allekirjoituksen yhteydessä kassakoneesta. Kuvan \(\PageIndex{1}\) Alla on pieniä johtoja, jotka kulkevat koko näytön pituuden ja leveyden. Kynän kärjestä lähtee pieni magneettikenttä. Kärjen harjaillessa näytön poikki johtimissa tuntuu muuttuva magneettikenttä, joka muuttuu indusoiduksi emf: ksi, joka muuntuu juuri piirtämällesi viivalle.

valokuvassa on digitaalinen tabletti, jossa on kynää.
Kuva \(\PageIndex{1}\): tabletti, jossa on erityisesti suunniteltu kynä, jolla kirjoittaa, on toinen magneettisen induktion sovellus.

toinen induktion sovellus on magneettijuova henkilökohtaisen luottokortin takapuolella, jota käytetään ruokakaupassa tai pankkiautomaatilla. Tämä toimii samalla periaatteella kuin ääni-tai videonauha, jossa toistopää lukee henkilökohtaisia tietoja kortiltasi.

Video

katso videolta, miten taskulamput voivat käyttää magneettista induktiota.

magneetti liikkuu mekaanisella työllä johdon läpi. Indusoitu virta lataa kondensaattorin, joka tallentaa varauksen, joka sytyttää hehkulampun, vaikka et tee tätä mekaanista työtä.

sähkö-ja hybridiautot hyödyntävät myös sähkömagneettista induktiota. Yksi rajoittava tekijä, joka estää laajaa hyväksyntää 100% sähköautojen on, että akun käyttöikä ei ole niin pitkä kuin aika saat ajaa täydellä tankilla kaasua. Akun latausmäärän lisäämiseksi ajon aikana moottori voi toimia generaattorina aina, kun auto jarruttaa, hyödyntäen takana tuotettua emf: ää. Tämä ylimääräinen emf voi olla äskettäin hankittu varastoitua energiaa auton akku, pidentää akun käyttöikää.

toinen nykyaikainen tutkimusala, jolla sähkömagneettista induktiota toteutetaan onnistuneesti, on transkraniaalinen magneettistimulaatio (tms). Monet häiriöt, kuten masennus ja hallusinaatiot, voidaan jäljittää epäsäännöllinen paikallinen sähköinen toiminta aivoissa. Transkraniaalisessa magneettistimulaatiossa nopeasti vaihteleva ja hyvin paikallinen magneettikenttä sijoitetaan lähelle tiettyjä aivoissa tunnistettuja paikkoja. TMS: n käyttö diagnostisena tekniikkana on vakiintunut.

Video

Katso tästä Youtube-videolta, miten sähkökitaroiden kaltaiset rock-soittimet käyttävät sähkömagneettista induktiota saadakseen nuo vahvat biitit.

maksajat ja käyttöön otetut määrät

  • Samuel J. Ling (Truman State University), Jeff Sanny (Loyola Marymount University) ja Bill Moebs monien avustavien kirjailijoiden kanssa. Tämä teos on lisensoitu OpenStax University Physics Creative Commons Attribution-lisenssillä (4.0).

Leave a Reply