کاربرد های الکتریسته

[parisa]

کاربرد های الکتریسته:
​

کابردهای الکتریسته یا نیروی برق بر کسی پوشیده نیست و به قوت می شود گفت که امروزه بدون آن نمی توان زندگی کرد. با این حال عمده ترین کاربردها یش عبارتنداز:

• الکتریسیته در صنعت
  
• الکتریسیته در لوازم برقی خانگی
  
• الکتریسیته برای تولید انرژی نورانی
  
• الکتریسیته برای تولید انرژی حرارتی
  
• الکتریسیته در پزشکی
  
• الکتریسیته در دندانپزشکی
  
• آهنربا:
  یونانیان باستان بیش از 2500 سال پیش با پدیده ی آهن ربا آشنا بودند، تالس که اغلب از او به عنوان پدر علم یونان یاد می شود، ماده ی کانی مگنتیت (Fe[SUB]3[/SUB]O[SUB]4[/SUB]) را که آهن می رباید می شناخت، ماده ی دارای چنین ویژگی را آهن ربا می گویند. مشهور است که این ماده برای نخستین بار در محلی به نام "مگنزیا" در آسیای صغیر (ترکیه ی امروز) مشاهده است.
  خاصیت آهنربایی در آهن، نیکل، کبالت و پاره ای از ترکیبات و آلیاژهای آن ها نیز وجود دارد.
  آهن ربا را با توجه به نوع کاربردی که دارند، به شکل های مختلف (میله ای،نعلی شکل، تیغه ای و...) می سازند.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  قطب های آهنربا:
  یک آهنربا به هر شکلی که ساخته شده باشد، دارای دو قطب است.
  اگر یک آهنربا را درون ظرفی پر از میخ های کوچک یا براده های آهن فرو ببرید و سپس بیرون بیاورید مشاهده خواهید کرد که ربایش و تراکم براده های آهن در دو ناحیه آهنربا بیش از جاهای دیگر است.
  به ناحیه هایی از آهن ربا که براده های بیشتری را جذب می کند و خاصیت آهنربایی در آن نواحی بیش تر است، قطب های آهنربا می گویند.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  توجه: در آهنربای نعلی شکل، یکی از شاخه ها قطب N و شاخه ی دیگر قطب S است. در آهنربای حلقه ای معمولا دو سمت بالا و پایین آهنربا قطب ها را تشکیل می دهند.
  اگر آهنربا را دور از چیزهای آهنی، آزادانه بیاویزیم همیشه در راستای شمال � جنوب جغرافیایی محل آزمایش قرار می گیرد، از این رو قطب های آهن ربا را به قطب N یا شمال یاب و قطب S جنوب یاب نامگذاری کرده اند.
  یکی از ویژگی های جالب آهن ربا این است که اگر آهن ربایی را به دو یا چند قطعه بشکنیم، هر قطعه نیز خود یک آهن ربا با دو قطب S,N است آزمایش ها نشان داده است که هر قدر این عمل شکستن را ادامه بدهیم، بازهم قطعه های حاصل دارای دو قطب S,N خواهد بود. پس می توان نتیجه گرفت که قطب N از قطب S حدا شدنی نیست و کوچکترین ذره های تشکیل دهنده ی آهن رباها (یعنی اتم ها یا مولکول ها) نیز آهنربا هستند و دو قطب S,N دارند.
  این آهنرباهای کوچک را دو قطبی مغناطیسی می نامند زیرا هر یک همواره دو قطب S,N دارند.
  
  
  
  خطی را که دو قطب یک دو قطبی مغناطیسی را به هم وصل می کند. محور مغناطیسی آن می نامند.یک دو قطبی مغناطیسی را با یک پیکان نشان می هند.
  
  
  
  موادی را که اتم ها یا مولکول های سازنده آن ها خاصیت مغناطیسی دارند، مواد مغناطیسی می نامند. نحوه ی سمت گیری دو قطبی های مغناطیسی کوچک در مواد مغناطیسی مختلف، متفاوت است، به همین دلیل از لحاظ ویژگی های مغناطیسی با هم تفاوت دارند.
  مواد پارامغناطیس:
  دو قطبی های مغناطیسی در یک ماده ی پارامغناطیسی دارای سمت گیری مشخص و منظمی نیستند و در جهت های کاتوره ای قرار دارند. در نتیجه این مواد خاصیت مغناطیسی ندارند. اگر آن ها را درون یک میدان مغناطیسی (مثلا نزدیک آهنربا) قرار دهیم دو قطبی های کوچک مانند عقربه های مغناطیسی در نزدیکی آهنربا رفتار می کنند و در راستای خطوط میدان منظم می شوند. هر چه میدان مغناطیسی قوی تر باشد، خاصیت مغناطیسی ماده بیش تر می شود.
  اگر آهنربا را از این مواد دور کنیم، دو قطبی های مغناطیسی دوباره به سرعت به وضعیت کاتوره ای قبلی بر می گردند.
  منگنز، پلاتین، آلومینیوم، اکسیژن، اکسیدازت، فلزات قلیایی و قلیایی خاکی از جمله مواد پارامغناطیسی هستند.
  مواد فرو مغناطیس:
  در بعضی از مواد دو قطبی های مغناطیسی کوچک به طور طبیعی تمایل دارند با یکدیگر هم خط شوند.این مواد را فرو مغناطیس می نامند. در برخی از مواد فرومغناطیس مانند آهن، کبالت و نیکل در صورتی که خالص باشند، با قرار گرفتن در یک میدان مغناطیسی به سهولت آهنربا می شوند و به راحتی نیز خاصیت آهنربایی خود را از دست می دهند. به این مواد،"فرو مغناطیس نرم" گفته می شود.
  مواد فرومغناطیس نرم با حذف میدان مغناطیسی خارجی خاصیت آهنربایی خود را از دست می دهند و به همین دلیل برای ساختن آهنرباهای الکتریکی(آهنرباهای غیر دایم) مناسب هستند.
  برخی دیگر از مواد مانند فولاد (آهن به اضافه دو درصدکربن), آلیاژهای دیگری از آهن، کبالت و نیکل به سختی آهنربا می شوند به این مواد فرومغناطیس سخت می گویند. این گونه مواد، پس از برداشتن میدان مغناطیسی خارجی، ماده فرو مغناطیس سخت، خاصیت آهنربایی خود را حفظ می کنند، به همین دلیل این مواد برای ساختن آهنربای دائمی مناسب هستند.
  اثر قطب های آهنربا:
  قطب های همنام (N,N � S,S) یکدیگر را می رانند.
  
  
  
  
  
  
  
  

 

[parisa]

قطب های ناهمنام (N,S) یکدیگر را می ربایند.
2) القای مغناطیسی:
اگر یک سر آهنربای میله ای را به چند میخ آهنی کوچک نزدیک کنیم مشاهده می شود که میخ ها جذب آهن ربا شده و هر یک میخ می تواند میخ دیگری را جذب می کند. در واقع میخ اولی توسط آهن ربا به یک آهنربا تبدیل شده که توانسته است میخ دومی را جذب کند. به همین ترتیب میخ های بعدی نیز آهنربا شده اند. به این ترتیب یک زنجیر مغناطیسی ساخته شده است.
اگر آهنربای قویتری داشته باشیم می توانیم زنجیر بلندتری بسازیم.

ایجاد خاصیت مغناطیسی در یک آهن توسط یک آهن ربا بدون تماس با آن، را القای مغناطیسی می نامند.
آهن ربا ابتدا سنجاق یا یک ماده ی مغناطیسی را طوری به آهن ربا تبدیل می کند که قطب های ناهمنام آهنربا و سنجاق در مجاورت یکدیگر واقع شوند، در این حالت نیروی جاذبه مغناطیسی بین قطب های ناهمنام، باعث جذب سنجاق توسط آهنربا می شود.

3) روش الکتریکی:
برای آن که یک آهنربای الکتریکی بسازیم، کافی است یک قطعه آهن را در داخل یک سیملوله که از چندین دور تشکیل شده قرار داده و جریان مستقیمی به مدت چند ثانیه از آن بگذرانیم، قطب آهنربایی که ایجاد می شود به جهت جریان از سیملوله بستگی دارد. اگر سیم پیچ را طوری دست خود بگیریم که چهار انگشت پیچیده شده در جهت جریان قرار گیرد، انگشت شست، قطب N را نشان می دهد.

توانایی آهنرباهای الکتریکی به سه عامل بستگی دارد:
1) شمار دورهای سیملوله هر چه عده دورهای سیملوله بیشتر باشد، آهنربای الکتریکی قویتر خواهد بود.
2) جریانی که از سیملوله می گذرد هر چه شدت جریان عبوری از سیملوله بیش تر باشد, آهن ربا الکتریکی قویتر خواهد بود.
3) شکل هسته سیملوله
نکته: مهم ترین عواملی که خاصیت آهنربایی را ضعیف می کنند، گرما و ضربه هستند برای جلوگیری از ضعیف شدن آهنربا، باید:
1- از وارد شدن ضربه به آن جلوگیری شود.
2- از قرار دادن آن در محل گرم خودداری کنیم.
3- آهنربا را به صورت دوتایی به نحوی که قطب N هر یک در مجاورت قطب S دیگری قرار داشته باشد، نگهداری کنیم یا آن ها را به یک جسم آهنی بچسبانیم.
دو قطعه آهن نرم که در دو قطب آهنربا قرار می گیرند، بنا به خاصیت القا آهنربا می شوند.

جداسازی اجزاء یک مخلوط:
در بیشتر مواقع لازم است که اجزاء یک مخلوط را از هم جدا کنیم. برای تهیه آب شیرین نمک و سایر املاح را از آب جدا می کنند . فراورده های نفتی هم بصورت مخلوط با یکدیگر تحت عنوان نفت خام یافت می شوند.
زمانی می توان اجزاء یک مخلوط را از هم جدا کرد که اجزاء حداقل در یک ویژگی با هم اختلاف داشته باشند.

 

[parisa]

الف) صاف کردن:
از این روش هنگامی استفاده می شود که اجزاء مخلوط از نظر اندازه ذرات با هم تفاوت داشته باشند. الک کردن آرد، جداکردن شن و ماسه از یکدیگر، جداکردن تفاله از چای نمونه هایی از صاف کردن هستند.

ب) سرریز کردن:
هنگامی از این روش استفاده می شود که یک جزء از جزء دیگر سبک تر باشد. اگر مخلوط آب روغن بی حرکت بماند چون روغن از آب سبک تر است بر روی آب قرار می گرید و می توان با سر ریز کردن و یا با استفاده از وسیله مقابل که قیف جدا کننده یا قیف دکانتور نامیده می شود آنها را از هم جدا کرد.

ج) تبلور:
از روش تبلور برای جدا کردن جزء جامد از مایع استفاده می شود . اگر مخلوط جامد در مایعی مانند آب نمک را سرد کنیم از آنجا که انحلال پذیری با کاهش دما کم می شود مقداری از حل شونده بصورت بلور در ته ظرف ته نشین می شود

د) تقطیر ساده:
از تقطیر ساده برای جداکردن دو جزء مایع مخلوط که نقطه جوش متفاوت دارند استفاده می شود مثل الکل از آب
ه) تقطیر جزء به جزء:
از این روش برای جدا کردن اجزاء مخلوط چند مایع که نقطه جوش متفاوت دارند استفاده می شود اجزاء نفت خام را به همین روش از هم جدا می کنند. به این ترتیب که نفت خام را تا 400 درجه سانتیگراد حرارت می دهند تا بسیاری از اجزاء آن بجوش آیند و بصورت بخار در آیند. نفت خام حرارت داده شده را به قسمت پایین دستگاهی به نام برج تقطیر می فرستند بخارات حاصل هنگام صعود از دستگاه به سینی های نصب شده برخورد کرده و بر اساس تفاوت نقطه جوش به مایع تبدیل و از هم جدا می شوند.