L'energia magnètica és una forma d'energia que, malgrat la seva presència en una varietat d'aplicacions tecnològiques modernes, passa sovint desapercebuda en la nostra vida quotidiana.
En aquest article, explorarem què és l'energia magnètica, el seu origen en camps magnètics, els fonaments físics subjacents i les diverses aplicacions tecnològiques que han transformat la nostra societat.
Què és lenergia magnètica?
L'energia magnètica és una manifestació de l'energia que està intrínsecament lligada als camps magnètics.
Aquests camps magnètics són àrees a l'espai on s'exerceix una força magnètica sobre objectes o partícules carregades en moviment. Es generen a partir d'objectes magnètics, com imants, i també per corrents elèctrics en moviment.
Origen de l'energia magnètica
L'energia magnètica té l'origen en la propietat dels objectes magnètics per generar camps magnètics alineant els moments magnètics dels seus àtoms. En la majoria dels casos, aquests objectes tenen un pol nord magnètic i un pol sud magnètic. Quan dos pols magnètics interactuen, experimenten forces d'atracció o repulsió, cosa que demostra l'existència d'energia magnètica.
A més, l'energia magnètica es genera quan les partícules carregades, com electrons en moviment, creen camps magnètics al seu voltant a causa del moviment.
La llei d'Ampère descriu com els corrents elèctrics generen camps magnètics. Aquesta llei estableix que la circulació d‟un camp magnètic al voltant d‟una trajectòria tancada és igual al corrent elèctric que travessa la superfície tancada per la trajectòria.
Fonaments físics de lenergia magnètica
L'energia magnètica es regeix pels principis fonamentals següents:
Intensitat magnètica
La intensitat d‟un camp magnètic determina la força amb què actua sobre objectes magnètics o partícules carregades en moviment. Com més intens és el camp, més gran és la força magnètica.
Llei de la força magnètica de Lorentz descriu la força experimentada per una partícula carregada en moviment en un camp magnètic.
Adreça del camp magnètic
Els camps magnètics tenen una adreça específica, que es representa mitjançant línies de camp magnètic que s'estenen des del pol nord al pol sud de l'imant o en la direcció del moviment de les partícules carregades.
La llei de Lenz, que deriva de la llei de Faraday, estableix que la direcció del corrent induït en un conductor sempre és tan gran que s'oposa al canvi en el camp magnètic que l'està generant.
Treball mecànic
L'energia magnètica pot realitzar treball mecànic en moure objectes magnètics o en aplicar-hi forces. Per exemple, dos imants poden atreure's o repel·lir-se, cosa que implica la realització de treball mecànic.
Aplicacions tecnològiques de lenergia magnètica
L'energia magnètica és essencial en nombroses aplicacions tecnològiques. a continuació presentem alguns exemples:
- Generació d'energia elèctrica : En centrals elèctriques, els generadors utilitzen l'energia magnètica per convertir-la en energia elèctrica. Això s'aconsegueix mitjançant la rotació d'una bobina de filferro en un camp magnètic, induint així un corrent elèctric.
- Trens de levitació magnètica (Maglev) : Els trens Maglev utilitzen camps magnètics per levitar i propulsar-se sobre les vies, cosa que redueix la fricció i permet velocitats sorprenentment altes.
- Tecnologia d'emmagatzematge de dades: Els discs durs i altres dispositius d'emmagatzematge magnètic fan servir camps magnètics per codificar i llegir informació.
- Ressonància magnètica (RM) : La RM és una tècnica mèdica que utilitza camps magnètics per obtenir imatges detallades de l'interior del cos humà, cosa que facilita el diagnòstic de malalties.
