13.8: aplicații ale inducției electromagnetice
obiective de învățare
până la sfârșitul acestei secțiuni, veți putea:
- explicați modul în care hard disk-urile computerului și tabletele grafice funcționează folosind inducția magnetică
- explicați modul în care vehiculele hibride / electrice și stimularea magnetică transcraniană utilizează inducția magnetică în avantajul lor
societatea modernă are numeroase aplicații ale legii inducției lui Faraday, așa cum vom explora în acest capitol și altele. În acest moment, să menționăm mai multe care implică înregistrarea informațiilor folosind câmpuri magnetice.
unele hard disk-uri de calculator aplică principiul inducției magnetice. Datele înregistrate sunt realizate pe un disc acoperit, care se rotește. Din punct de vedere istoric, citirea acestor date a fost făcută pentru a lucra pe principiul inducției. Cu toate acestea, majoritatea informațiilor de intrare de astăzi sunt transportate în formă digitală, mai degrabă decât analogică—o serie de 0s sau 1s sunt scrise pe hard disk-ul rotativ. Prin urmare, majoritatea dispozitivelor de citire a hard diskului nu funcționează pe principiul inducției, ci folosesc o tehnică cunoscută sub numele de magnetorezistență uriașă. Magnetorezistența gigantică este efectul unei schimbări mari de rezistență electrică indusă de un câmp magnetic aplicat filmelor subțiri de straturi feromagnetice și nemagnetice alternante. Acesta este unul dintre primele mari succese ale nanotehnologiei.
tabletele grafice sau tabletele în care se utilizează un stilou special conceput pentru a desena imagini digitale aplică, de asemenea, principii de inducție. Tabletele discutate aici sunt etichetate ca tablete pasive, deoarece există și alte modele care utilizează fie un stilou cu baterie, fie semnale optice cu care să scrie. Tabletele pasive sunt diferite de tabletele și telefoanele tactile pe care mulți dintre noi le folosim în mod regulat, dar pot fi găsite în continuare la semnarea semnăturii dvs. la o casă de marcat. Sub ecran, prezentat în figura \(\PageIndex{1}\), sunt fire mici care rulează pe lungimea și lățimea ecranului. Stiloul are un câmp magnetic mic care vine de la vârf. Pe măsură ce vârful se învârte pe ecran, un câmp magnetic în schimbare este simțit în fire, ceea ce se traduce într-un emf Indus care este transformat în linia pe care tocmai ați desenat-o.
o altă aplicație de inducție este banda magnetică de pe spatele cardului dvs. de credit personal, așa cum este utilizată la magazinul alimentar sau la bancomat. Aceasta funcționează pe același principiu ca și banda audio sau video, în care un cap De redare citește informații personale de pe cardul dvs.
Video
consultați acest videoclip pentru a vedea cum lanternele pot utiliza inducția magnetică.
un magnet se mișcă prin munca ta mecanică printr-un fir. Curentul indus Încarcă un condensator care stochează sarcina care va aprinde becul chiar și în timp ce nu faceți această lucrare mecanică.
vehiculele electrice și hibride profită, de asemenea, de inducția electromagnetică. Un factor limitativ care inhibă acceptarea pe scară largă a vehiculelor electrice 100% este că durata de viață a bateriei nu este atât de lungă cât timpul în care ajungeți să conduceți pe un rezervor plin de gaz. Pentru a crește cantitatea de încărcare a bateriei în timpul conducerii, motorul poate acționa ca un generator ori de câte ori mașina frânează, profitând de EMF-ul din spate produs. Acest emf suplimentar poate fi achiziționat recent energie stocată în bateria mașinii, prelungind durata de viață a bateriei.
un alt domeniu contemporan de cercetare în care inducția electromagnetică este implementată cu succes este stimularea magnetică transcraniană (TMS). O serie de tulburări, inclusiv depresie și halucinații, pot fi urmărite la activitatea electrică neregulată localizată în creier. În stimularea magnetică transcraniană, un câmp magnetic care variază rapid și foarte localizat este plasat aproape de anumite site-uri identificate în creier. Utilizarea TMS ca tehnică de diagnostic este bine stabilită.
Video
consultați acest videoclip Youtube pentru a vedea cum instrumentele rock-and-roll precum chitarele electrice folosesc inducția electromagnetică pentru a obține acele bătăi puternice.
colaboratori și atribuții
-
Samuel J. Ling (Universitatea de Stat Truman), Jeff Sanny (Universitatea Loyola Marymount) și Bill Moebs cu mulți autori care contribuie. Această lucrare este licențiată de OpenStax University Physics sub o licență Creative Commons Attribution (by 4.0).
Leave a Reply