Materiale electrotehnice

1. DE CE „MATERIALE MAGNETICE”

Este cunoscut faptul că Pământul este cel mai mare magnet permanent, generator al unui câmp magnetic a cărui influenţă se manifestă asupra întregului mediu înconjurător.

Câmpul magnetic terestru este stabilit prin convenţie internaţională ca fiind aliniat pe directia nord-sud, reprezentat ca ieşind din polul sud, invăluind aproape paralel suprafaţa planetei şi intrând în scoarţă pe la polul nord, închizând liniile de câmp pe axa polilor magnetici prin centrul Terrei.

Trebuie specificat totuşi că Polul Sud geografic nu coincide cu Polul Sud magnetic şi similar Polul Nord geografic cu Polul Nord magnetic, între axa polilor geografici şi axa polilor magnetici formându-se un unghi numit declinaţie magnetică, calculat pentru prima dată de Cristofor Columb în drumul său către Lumea Nouă. Conform studiilor acest unghi se modifică permanent cu deviaţii nesemnificative pe perioade scurte dar însemnate pe perioade medii şi lungi, fapt datorat deplasării permanente a polilor magnetici.Este ştiut faptul că în decursul existenţei sale - tocmai din această cauză - Pământul a suferit inversări succesive ale polilor magnetici.

Conform articolului „INVERSAREA POLILOR MAGNETICI” de Dorin Jurcău, publicat în revista de informare „Ştiinţa şi viaţa noastră”, în perioada 1885-1985 Polul Sud s-a deplasat circa 900 km iar Polul Nord a traversat mai mult de 120 km din 1973 până în 1984, şi 150 km între 1984 şi 1994. Această deplasare a polilor şi faptul că ei traversează un drum considerat coridor istoric al inversării polilor magnetici, poate fi considerată un indiciu al procesului de inversare al polilor în sine. Luând în considerare aceste ipoteze, efectele fenomenului pot fi devastatoare pentru planetă şi pentru evoluţia vieţii, lipsa unui câmp magnetic protector chiar şi pentru perioade foarte scurte de timp putând avea urmări catastrofale.

În altă ordine de idei, observaţiile făcute de oamenii de ştiinţă în ceea ce priveşte modul în care numeroase specii folosesc liniile de câmp magnetic pentru a se orienta, dar şi comportamentul materiei (concretizată fie în substanţe fie în corpuri) sub influenţa câmpurilor magnetice (terestre sau generate de corpuri cu proprietăţi magnetice) au dus la necesitatea studierii, înţelegerii, explicării şi definirii efectelor acestor fenomene. S-a dezvoltat astfel cercetarea câmpurilor şi a materialelor magnetice din punct de vedere energetic şi electrotehnic, studiind posibilitatea de a obţine corpuri cu proprietăţi magnetice controlate, specifice domeniilor de utilizare dorite.

2. CÂMPUL MAGNETIC

Câmpul magnetic reprezintă o formă a materiei concretizată prin acţiunea acestuia asupra unui ac magnetic sau a unui conductor parcurs de un curent electric. Acesta poate fi vizualizat şi caracterizat calitativ cu ajutorul liniilor de câmp magnetic, evidenţiate cu ajutorul piliturii de fier care, aşezată experimental în zona de sa de acţiune, se va alinia pe aceste linii de câmp.

Un pas important în studiul câmpului magnetic l-a facut în anul 1820 fizicianul H. C. Oersted care, folosind drept corp de probă un ac magnetic, a studiat comportamentul acestuia în apropierea unui magnet şi apoi în apropierea unui conductor străbătut de un curent electric. Ulterior acesta a studiat şi comportamentul altor corpuri de probă, cum ar fi un conductor mobil parcurs la rândul său de un curent electric şi a demonstrat astfel legătura dintre fenomenele magnetice şi cele electrice, considerate până la acel moment ca fiind independente. În urma experimentelor Oersted a arătat că magnetul şi conductorul parcurs de curent electric exercită asupra corpului de probă acelaşi tip de acţiune numită acţiune magnetică transmisă prin intermediul câmpului magnetic prezent în jurul acestora. Forma şi distribuţa liniilor de câmp magnetic în spaţiu depind de sursa care creează câmpul magnetic şi de omogenitatea mediului în care se află aceasta.

Totalitatea liniilor de câmp magnetic formeaza spectrul câmpului magnetic.

Câmpul magnetic în jurul unui conductor parcurs de curent electric este format din cercuri concentrice cu centrul pe conductor, amplasate într-un plan perpendicular pe conductor.