Ce lipsește de la ora de fizică? Levitația datorată inducției electromagnetice!

Știai că poți avea parte de levitație într-un mod cât se poate de științific? Trebuie numai să înțelegi cum funcționează inducția electromagnetică și apoi lecțiile de fizică își vor face rostul.

Prin clasa a VIII -a profesorul de chimie-fizică din satul unde locuiam își făcea mereu timp să îmi răspundă la toate întrebările mele de știință, tehnică, fizică. Orice îmi venea în minte el îmi explica pe limba mea. Lucrul acesta m-a făcut să învăț și să prind drag de orele de fizică. Prin liceu am lăsat-o mai moale.

Când se discuta în liceu de inducția electromagnetică a lui Faraday era bine să avem în față experimentul din filmul de mai sus. Veritasium a demonstrat cum poți levita un disc de aluminiu datorită inducției electromagnetice. Inducția electromagnetică este fenomenul prin care determini apariția unui câmp electric într-un corp aflat în proximitatea unei bobine prin care trece un curent electric și care generează un câmp magnetic fluctuant.

În experimentul prezentat aici un curent de 800 Amperi (100 miliAmperi ucid un om) și frecvență de 900Hz (60 Hz este frecvența din prize, la 220V) trece prin bobină și determină apariția unui câmp magnetic care se schimbă (mai multe despre electricitate aici) foarte repede. Lucrul acesta determină apariția unui curent electric în placa de aluminiu, care genereză la rândul ei un câmp magnetic opus celui din bobină ducând la levitarea acelei plăci de 1 kilogram.

Dar cum e posibil ca aluminiul să aibă proprietăți magnetice, știut fiind că nu interacționează cu magneții? Drept, magneții conțin fier, nichel sau cobalt, iar aluminiul nu interacționează cu ei, dar magnetismul este independent de tipul materie atât timp cât există niște curenți electrici care să îl genereze (exemplu: câmpul magnetic al Pământului). Bineînțeles, există și reversul în care schimbări într-un câmp magnetic determină crearea unor curenți electrici.

Dar experimentul de sus nu se oprește aici.

Nu numai că placa de aluminiu levitează, dar se încălzește destul de mult. Curenții electrici ce trec prin ea o încălzesc. Ai pus mâna vreodată pe încărcătorul de la telefon? Se încălzea pentru că trecea curent electric prin el.

Aici vreau să fac o paranteză. Tu știai că electronii sunt mai vechi decât galaxia noastră și că vor mai exista miliarde de ani de acum încolo? Un electron de acum 13.5 miliarde de ani ar putea fi în tine acum. Un electron ar putea exista timp de 4.6×10^26 ani. Electronii nu pot fi distruși. Poate doar în LHC, dar acolo se ciocnesc aproape de viteza luminii numai nuclee de atomi și protoni.

Plus că electronii pot absorbi lumină și genera lumină în anumite condiții. Căldura ce am pomenit-o la încărcătoarele de telefon nu este altceva decât lumină infraroșie eliberată de electronii în mișcare. Mistery solved.

Revenind la experimentul de mai sus, vei vedea că se aprind becurile fără să ai baterie. Asta se întâmplă datorită inducției elecromagnetice ce determincă generarea de curenți electrici în suportul pentru becuri. Același sistem este folosit pentru alimentarea fără contact (wireless charging) a automobilelor electrice sau a telefoanelor. Exemplu de wireless charging aplicat e Qualcom.

Să mai discutăm și de generarea curentului electric din undele radio? Hai să facem pauză pentru azi 😀

Așadar, mai crezi că orele de fizică sunt degeaba?