أدوات ومواد تعمل بالكهرباء

بشكل عام فإن الكهرباء هي جزء أساسي من الحياة الحديثة ومهمة للاقتصاد لجميع دول العالم، حيث يستخدم الناس الكهرباء للإضاءة والتدفئة والتبريد ولتشغيل العديد من الأجهزة مثل: أجهزة الكمبيوتر والإلكترونيات والآلات عن طريق بعض المحركات الكهربائية والمولدات الكهربائية وحتى المغناطيسات الكهربائية.

إن المحركات الكهربائية هي: عبارة عن الأجهزة التي قد تحول الطاقة الكهربائية إلى حركة، حيث تقوم هذه المحركات الكهربائية عادةً بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية عن طريق استخدام المغناطيس، ويوضح مبدأ (أورستد) أن التيارات الكهربائية تخلق مجالاتها المغناطيسية الخاصة بها.

وهنا تعمل المحركات عن طريق جعل الكهرباء تتدفق إلى حلقات من الأسلاك معلقة داخل مجال مغناطيسي يتم إنشاؤه بواسطة المغناطيس، وإن المجال المغناطيسي الذي تخلقه حلقات السلك يُدفع ضد المجال المغناطيسي للمغناطيس، مما يؤدي إلى تدويرها، كما يحول هذا الدوران محور المحرك وأي شيء متصل بالمحور.

إن المولدات الكهربائية تشبه كثيراً المحركات الكهربائية، حيث أنها تتكون من حلقات من الأسلاك معلقة في مجال مغناطيسي، حيث يتم إنشاؤه بواسطة المغناطيس، ولكن مع ذلك فهم يعملون بالطريقة المعاكسة تماماً للمحركات الكهربائية، حيث تستخدم المولدات الكهربائية الحركة لتوليد الكهرباء عن طريق المغناطيس.

ويوضح قانون (فاراداي) أنه عندما يتعرض السلك لمجال مغناطيسي متغير ينشأ تيار كهربائي، وعندما يتم تشغيل محور المولد تدور حلقة السلك، ويؤدي هذا إلى تعرض الحلقة باستمرار لمجال مغناطيسي متغير، مما يؤدي بدوره إلى تدفق الكهرباء في الحلقة، وتستخدم المولدات الكهربائية العديد من مصادر الطاقة المختلفة لتدوير المحور والحلقات مثل: المراوح التي تحركها الرياح والعجلات التي تدور بالمياه.

إن المغناطيسات الكهربائية هي: عبارة عن أجهزة من صنع الإنسان تحاكي تأثيرات المغناطيس الطبيعي، والمغناطيسات الكهربائية هي في الأساس مجرد ملفات من الأسلاك متصلة ببطارية أو مصدر آخر للكهرباء، ومن خلال مبدأ (أورستد) فإن التيار في الملف يخلق مجالاً مغناطيسياً، ومن ثم قد يجعل هذا المجال المغناطيسي شكل الملف يأخذ نفس شكل شريط المغناطيس الذي يولد الكهرباء.

ويمكن للمغناطيسات الكهربائية حقاً أن تفعل أي شيء يمكن أن يفعله المغناطيس الطبيعي، كما يمكنهم القيام ببعض الأشياء التي لا يستطيع المغناطيس الطبيعي القيام بها مثل: يمكن تغيير قوتهم عن طريق تغيير التيار المتدفق فيها، كما يمكن أيضاً إيقاف تشغيلها.