elektromagnetisme

Fysisk

2022

Vi forklarer hva elektromagnetisme er og hva er noen av dens bruksområder. Også dens historie og eksempler.

Elektromagnetisme studerer forholdet mellom elektriske og magnetiske fenomener.

Hva er elektromagnetisme?

Elektromagnetisme er grenen avfysisk som studerer sammenhengene mellom elektriske og magnetiske fenomener, det vil si interaksjonene mellom partikler lastet og elektriske felt Y magnetisk.

I 1821 ble grunnlaget for elektromagnetisme gjort kjent med det vitenskapelige arbeidet til briten Michael Faraday, som ga opphav til dette disiplin. I 1865 formulerte skotten James Clerk Maxwell de fire "Maxwell-ligningene" som fullstendig beskriver elektromagnetiske fenomener.

Anvendelser av elektromagnetisme

Kompass fungerer ved elektromagnetisme.

Elektromagnetiske fenomener har svært viktige anvendelser innen fagområder som ingeniørfag,elektronikk, denHelse, luftfart eller sivil konstruksjon, blant annet. De dukker opp i hverdagen, nesten uten å være klar over det, i kompass, høyttalere, ringeklokker, magnetkort, harddisker.

De viktigste bruksområdene for elektromagnetisme brukes i:

Eksperimenter på elektromagnetisme

Gjennom enkle eksperimenter er det mulig å forstå noen elektromagnetiske fenomener, for eksempel:

Den elektriske motoren. For å utføre et eksperiment som viser en grunnleggende forestilling om hvordan en elektrisk motor fungerer, trenger vi:

    • EN magnet
    • EN batteri AAA
    • En skrue
    • Et stykke elektrisk kabel 20 cm lang
  • Første skritt. Sett tuppen av skruen på den negative polen til batteriet og la magneten hvile på skruehodet. Du kan se hvordan elementene tiltrekker hverandre på grunn av magnetisme.
  • Andre trinn. Fest endene av kabelen med den positive polen til batteriet og med magneten (som er sammen med skruen, på den negative polen til batteriet).
  • Resultat. Batteri-skrue-magnet-kabel-kretsen oppnås gjennom hvilken en elektrisk strøm som går gjennom magnetfeltet skapt av magneten, og det roterer med høy hastighet på grunn av en makt tangentiell konstant kalt "Lorentz-kraft". Tvert imot, hvis du prøver å slå sammen bitene ved å snu polene på batteriet, frastøter elementene hverandre.

Faradays bur. Nedenfor er en detaljert eksperiment som gjør det mulig å forstå hvordan elektromagnetiske bølger flyter i elektroniske enheter. For det trengs følgende elementer:

    • En batteridrevet bærbar radio eller mobiltelefon
    • Et metallgitter med hull som ikke er større enn 1 cm
    • Tang eller saks for å kutte rutenettet
    • Små biter av tråd for å feste trådnettet
    • Aluminiumsfolie (kanskje ikke nødvendig)
  • Første skritt. Klipp et rektangulært stykke trådnett 20 cm høyt og 80 cm langt, slik at en sylinder kan settes sammen.
  • Andre trinn. Klipp et annet sirkulært stykke trådnett på 25 cm i diameter (det skal ha tilstrekkelig diameter til å dekke sylinderen).
  • Tredje trinn. Sammenføy endene av rektangelet til metallgitteret slik at det dannes en sylinder og fest endene med stykker ledning.
  • Fjerde trinn. Plasser den påslåtte radioen inne i metallsylinderen og dekk sylinderen med metallsirkelen.
  • Resultat. Radioen slutter å spille fordi elektromagnetiske bølger utenfra ikke kan passere gjennom metall.
    Hvis i stedet for en radio på, en mobiltelefon settes inn og det nummeret blir ringt for å få det til å ringe, vil det skje at det ikke ringer. I tilfelle det ringer bør du bruke en tykkere metallgrill og mindre hull, eller pakke inn mobiltelefonen i aluminiumsfolie. Noe lignende skjer når man snakker i mobiltelefon og går inn i en heis, noe som får signalet til å kutte er effekten av "Faraday-buret".

Hva er elektromagnetisme for noe?

Elektromagnetisme tillater bruk av enheter som mikrobølger eller TV.

Elektromagnetisme er veldig nyttig for menneske siden det finnes utallige applikasjoner som lar deg møte dine behov. Mange instrumenter som brukes til daglig fungerer på grunn av elektromagnetiske effekter. Den elektriske strømmen som sirkulerer gjennom alle kontaktene i et hus, for eksempel, gir flere bruksområder (mikrobølgeovnen, viften, blenderen, TV, dendatamaskin) som fungerer på grunn av elektromagnetisme.

Magnetisme og elektromagnetisme

Magnetisme er fenomenet som forklarer kraften til tiltrekning eller frastøting mellom magnetiske materialer og bevegelige ladninger.

Elektromagnetisme involvererfysiske fenomener produsert av elektriske ladninger i hvile eller innebevegelse, som gir opphav til elektriske, magnetiske eller elektromagnetiske felt, og som påvirker materie som kan være i engassformig, væske Yfast.

Eksempler på elektromagnetisme

Dørklokken fungerer gjennom en elektromagnet som mottar en elektrisk ladning.

Det er mange eksempler på elektromagnetisme, og blant de vanligste er:

  • Ringeren. Det er en enhet som kan generere et lydsignal når du trykker på en bryter. Den virker gjennom en elektromagnet som mottar enelektrisk ladning, som genererer et magnetfelt (en magneteffekt) som tiltrekker seg en liten hammer som slår mot metalloverflaten og sender ut enlyd.
  • Det magnetiske levitasjonstoget. I motsetning til toget som drives av et elektrisk lokomotiv som kjører på skinner, er dette et transportmiddel som opprettholdes og drives av magnetismens kraft og av de kraftige elektromagnetene som er plassert i dens nedre del.
  • Den elektriske transformatoren. Det er en elektrisk enhet som lar deg øke eller redusereSpenning (eller spenningen) til en vekselstrøm.
  • Den elektriske motoren. Det er en enhet som konvertererelektrisk energi i mekanisk energi, som produserer bevegelse ved påvirkning av magnetfeltene som genereres inne.
  • dynamoen. Det er en elektrisk generator som bruker den mekaniske energien til en roterende bevegelse og transformerer den til elektrisk energi.
  • Mikrobølgeovnen. Det er en elektrisk ovn som genererer elektromagnetisk stråling med frekvensen til mikrobølger. Disse strålingene vibrerer molekyler fraVann som besitter mat, som produserer varme raskt, matlaging.
  • Magnetisk resonansavbildning. Det er en medisinsk test som gir bilder av strukturen og sammensetningen til en organisme. Den består av samspillet mellom et magnetfelt skapt av en maskin, den magnetiske resonatoren (som fungerer som en magnet), ogatomer av hydrogen som finnes i personens kropp. Disse atomene tiltrekkes av enhetens "magneteffekt" og genererer et elektromagnetisk felt som fanges opp og representeres i bilder.
  • Mikrofonen. Det er en enhet som oppdager akustisk energi (lyd) og transformerer den til elektrisk energi. Det gjør det gjennom en membran (eller diafragma) som tiltrekkes av en magnet innenfor et magnetfelt og som produserer en elektrisk strøm som er proporsjonal med lyden som mottas.
  • Planeten jorden. Planeten vår fungerer som en gigantisk magnet på grunn av magnetfeltet som genereres i kjernen (som består av metaller som jern, nikkel). Bevegelse avJordens rotasjon genererer en strøm av ladede partikler (den elektroner av atomene i jordens kjerne). Denne strømmen produserer et magnetfelt som strekker seg flere kilometer over planetens overflate og som avviser skadelig solstråling.

Historie om elektromagnetisme

  • 600 f.Kr Den greske Thales of Miletus observerte at når man gned et ravstykke, ble det ladet og var i stand til å tiltrekke seg strå- eller fjærbiter.
  • 1820. Dansken Hans Christian Oersted gjennomførte et eksperiment som for første gang forente fenomenene elektrisitet og magnetisme. Det besto av å bringe en magnetisert nål nær en leder som en elektrisk strøm sirkulerte gjennom. Nålen beveget seg på en måte som viste tilstedeværelsen av et magnetisk felt i lederen.
  • 1826. Franskmannen André-Marie Ampère utviklet teorien som forklarer samspillet mellom elektrisitet og magnetisme, kalt "elektrodynamikk". I tillegg var han den første som navnga elektrisk strøm som sådan og målte intensiteten av strømningen.
  • 1831. Den britiske fysikeren og kjemikeren Michael Faraday oppdaget lovene for elektrolyse og elektromagnetisk induksjon.
  • 1865. Skotten James Clerk Maxwell introduserte det grunnleggende innen elektromagnetisme ved å formulere de fire "Maxwell-ligningene" som beskriver elektromagnetiske fenomener.
!-- GDPR -->