دعونا نفكر في موضوع التسخين المغناطيسي. وأولًا، القليل من النظرية. تمت دراسة تأثير تسخين المعادن في مجال مغناطيسي متناوب بسبب التيارات الدوامية لأول مرة في القرن التاسع عشر. درس العلماء أراجو وفاراداي هذه المسألة. وقد وصف المجرب فوكو هذه الظاهرة بمزيد من التفصيل. ولهذا السبب تسمى التيارات الدوامية أيضًا بتيارات فوكو. اليوم تستخدم هذه الظاهرة على نطاق واسع في الصناعة والحياة اليومية. يستخدم هذا التأثير في أفران الحث ذات السعات المختلفة. وسوف نقوم بتجميع منشأة لتسخين المياه للتدفئة.
هل من الممكن تسخين الماء بالمغناطيس؟ اليوم سوف نعرض ونخبرك بكيفية القيام بذلك
يتم توصيل القرص العازل ذو المغناطيس الموجود حول المحيط بمحرك كهربائي من خلال محرك الحزام. يجب أن يكون هناك عدد زوجي من المغناطيسات، ويجب أن تتناوب قطبيتها حول محيط القرص.
لتعزيز التأثير، تم صنع قرص آخر من نفس النوع، ولكن في البداية سنجري تجارب مع واحد. يتم تثبيت أنبوب نحاسي مثني على شكل دائرة بشكل ثابت بين الأقراص.يجب أن تكون حلقة الأنبوب قصيرة الدائرة - في الملف المفتوح لن تنشأ أي تيارات مستحثة.
هذا هو التثبيت كله. الآن دعونا نجري بعض التجارب.
لتقييم عمل المجال المغناطيسي، نحضر ملفًا كهربائيًا مزودًا بمصباح كهربائي إلى القرص الدوار. وبفضل ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي، يبدأ المصباح الكهربائي بالتوهج عندما يدور القرص.
دعنا ننتقل إلى تجارب التدفئة. سنجري التجربة الأولى بجزء مصنوع من صفائح الألمنيوم. دعونا نصلح الورقة بالقرب من القرص بالمغناطيس ونقوم بتوصيل مستشعر مقياس الحرارة الرقمي بها. بمجرد أن بدأ القرص بالمغناطيس في الدوران، بدأت درجة حرارة جزء الألومنيوم في الارتفاع. في أقل من دقيقة يتم تسخينه بأكثر من 40 درجة. حسنًا، يبدو أن فاراداي وفوكو كانا على حق. دعونا نواصل التجارب.
الآن سنقوم بتسخين الماء. لنقم بتركيب الأنبوب النحاسي الخاص بنا ونملأه بالماء. نقوم بتشغيل القرص بالمغناطيس، وبعد دقيقتين بدأ الماء في الأنبوب يغلي وبدأ في التناثر.
الآن بالنسبة للاختبار الأكثر تعقيدًا - فلنقم بتقييم إمكانية الاستخدام العملي للجهاز. نقوم بتوصيل دائرتنا النحاسية بمبرد التدفئة. املأها بالماء. باستخدام مضخة صغيرة من الحوض، نضمن تداول السائل. لزيادة أداء سخاننا، سنقوم بتثبيت قرص ثانٍ بالمغناطيس. نستخدم المشابك الحالية لقياس الاستهلاك الحالي للمحرك الكهربائي. 1.92 أمبير.
يعمل القرصان بكفاءة أكبر بشكل ملحوظ - تبدأ درجة الحرارة في الارتفاع أمام أعيننا. لا تعتمد الكفاءة على عدد المغناطيسات فحسب، بل تعتمد أيضًا على سرعة دوران القرص. بعد فترة من التشغيل، يظهر مقياس الحرارة 63.9 درجة مئوية. درجة الحرارة لا ترتفع أعلى، وهذا هو الحد الأقصى لهذا التصميم. لكن هذه نتيجة جيدة جدًا.
ما هي النتيجة؟
من الممكن تسخين بطارية التدفئة باستخدام الأقراص المغناطيسية الدوارة.صحيح، للحصول على سرعة دوران كافية، لا يزال من الضروري استخدام محرك كهربائي، مما يعني أن وجود الكهرباء ضروري. وإذا توفرت الكهرباء، فهناك طرق تدفئة أبسط وأكثر تقليدية. وتبقى مسألة الفعالية مفتوحة.
