elektromagnetisme

Fysisk

2022

Vi forklarer, hvad elektromagnetisme er, og hvad er nogle af dets anvendelser. Også dens historie og eksempler.

Elektromagnetisme studerer forholdet mellem elektriske og magnetiske fænomener.

Hvad er elektromagnetisme?

Elektromagnetisme er grenen affysisk der studerer forholdet mellem elektriske og magnetiske fænomener, det vil sige vekselvirkningerne mellem partikler indlæst og elektriske felter Y magnetisk.

I 1821 blev grundlaget for elektromagnetisme gjort kendt med briten Michael Faradays videnskabelige arbejde, hvilket gav anledning til dette disciplin. I 1865 formulerede skotten James Clerk Maxwell de fire "Maxwell-ligninger", der fuldstændigt beskriver elektromagnetiske fænomener.

Anvendelser af elektromagnetisme

Kompasser virker ved elektromagnetisme.

Elektromagnetiske fænomener har meget vigtige anvendelser i discipliner som ingeniørvidenskab,elektronik, detSundhed, luftfart eller civilt byggeri, blandt andre. De optræder i hverdagen, næsten uden at være klar over det, i kompas, højttalere, dørklokker, magnetkort, harddiske.

De vigtigste anvendelser af elektromagnetisme bruges i:

Eksperimenter med elektromagnetisme

Gennem simple eksperimenter er det muligt at forstå nogle elektromagnetiske fænomener, såsom:

Den elektriske motor. For at udføre et eksperiment, der viser en grundlæggende forestilling om, hvordan en elektrisk motor fungerer, har vi brug for:

    • EN magnet
    • EN batteri AAA
    • En skrue
    • Et stykke el-kabel 20 cm langt
  • Første skridt. Lad spidsen af ​​skruen hvile på batteriets negative pol, og lad magneten hvile på skruens hoved. Du kan se, hvordan elementerne tiltrækker hinanden pga magnetisme.
  • Andet trin. Forbind enderne af kablet med batteriets positive pol og med magneten (som er sammen med skruen, på batteriets negative pol).
  • Resultat. Batteri-skrue-magnet-kabel-kredsløbet opnås, hvorigennem en elektrisk strøm der passerer gennem magnetfeltet skabt af magneten, og det roterer med høj hastighed på grund af en kraft tangential konstant kaldet "Lorentz kraft". Tværtimod, hvis du forsøger at samle brikkerne ved at vende batteriets poler, frastøder elementerne hinanden.

Faradays bur. Nedenfor er en detaljeret eksperiment der gør det muligt at forstå, hvordan elektromagnetiske bølger strømmer i elektroniske enheder. Til det er følgende ting nødvendige:

    • En batteridrevet bærbar radio eller mobiltelefon
    • Et metalgitter med huller, der ikke er større end 1 cm
    • Tang eller saks til at klippe gitteret
    • Små stykker tråd til at fastgøre trådnettet
    • Aluminiumsfolie (måske ikke være nødvendigt)
  • Første skridt. Klip et rektangulært stykke trådnet 20 cm højt og 80 cm langt, så en cylinder kan samles.
  • Andet trin. Klip endnu et cirkulært stykke trådnet på 25 cm i diameter (det skal have en tilstrækkelig diameter til at dække cylinderen).
  • Tredje trin. Forbind enderne af metalgitterets rektangel, så der dannes en cylinder, og fastgør enderne med stykker tråd.
  • Fjerde trin. Placer den tændte radio inde i metalcylinderen og dæk cylinderen med metalgittercirklen.
  • Resultat. Radioen stopper med at spille, fordi elektromagnetiske bølger udefra ikke kan passere igennem metal.
    Hvis der i stedet for en tændt radio indsættes en mobiltelefon, og det nummer bliver ringet op for at få det til at ringe, vil det ske, at det ikke ringer. I tilfælde af at det ringer, bør du bruge en tykkere metalgrill og mindre huller, eller pakke mobiltelefonen ind i aluminiumsfolie. Noget lignende sker, når man taler i mobiltelefon og går ind i en elevator, hvilket får signalet til at skære er effekten af ​​"Faraday-buret".

Hvad er elektromagnetisme for noget?

Elektromagnetisme tillader brugen af ​​enheder som mikrobølger eller fjernsyn.

Elektromagnetisme er meget nyttig for menneske da der er utallige applikationer, der giver dig mulighed for at opfylde dine behov. Mange instrumenter, der bruges til daglig, virker på grund af elektromagnetiske effekter. Den elektriske strøm, der f.eks. cirkulerer gennem alle stik i et hus, giver flere anvendelsesmuligheder (mikrobølgeovnen, blæseren, blenderen, TV, detcomputer), der virker på grund af elektromagnetisme.

Magnetisme og elektromagnetisme

Magnetisme er det fænomen, der forklarer tiltræknings- eller frastødningskraften mellem magnetiske materialer og bevægelige ladninger.

Elektromagnetisme involvererfysiske fænomener produceret af elektriske ladninger i hvile eller ibevægelse, som giver anledning til elektriske, magnetiske eller elektromagnetiske felter, og som påvirker stof, der måtte være i engasformig, væske Ysolid.

Eksempler på elektromagnetisme

Dørklokken fungerer gennem en elektromagnet, der modtager en elektrisk ladning.

Der er talrige eksempler på elektromagnetisme, og blandt de mest almindelige er:

  • Ringeren. Det er en enhed, der er i stand til at generere et lydsignal, når der trykkes på en kontakt. Det virker gennem en elektromagnet, der modtager enelektrisk ladning, som genererer et magnetfelt (en magneteffekt), der tiltrækker en lille hammer, der slår mod metaloverfladen og udsender enlyd.
  • Det magnetiske levitationstog. I modsætning til toget, der drives af et elektrisk lokomotiv, der kører på skinner, er dette et transportmiddel, der opretholdes og drives af magnetismens kraft og af de kraftige elektromagneter, der er placeret i dens nederste del.
  • Den elektriske transformer. Det er en elektrisk enhed, der giver dig mulighed for at øge eller mindskespænding (eller spændingen) af en vekselstrøm.
  • Den elektriske motor. Det er en enhed, der konvertererelektrisk strøm i mekanisk energi, der producerer bevægelse ved påvirkning af de magnetiske felter, der genereres indeni.
  • dynamoen. Det er en elektrisk generator, der bruger den mekaniske energi fra en roterende bevægelse og omdanner den til elektrisk energi.
  • Mikroovnen. Det er en elektrisk ovn, der genererer elektromagnetisk stråling ved frekvensen af ​​mikrobølger. Disse strålinger vibrerer molekyler fraVand der besidder mad, som producerer varme hurtigt, madlavning.
  • MR scanning. Det er en medicinsk test, hvorigennem billeder af en organismes struktur og sammensætning opnås. Den består af vekselvirkningen af ​​et magnetfelt skabt af en maskine, den magnetiske resonator, (der fungerer som en magnet), ogatomer af brint indeholdt i personens krop. Disse atomer tiltrækkes af enhedens "magneteffekt" og genererer et elektromagnetisk felt, der fanges og repræsenteres i billeder.
  • Mikrofonen. Det er en enhed, der registrerer akustisk energi (lyd) og omdanner det til elektrisk energi. Det gør det gennem en membran (eller membran), der tiltrækkes af en magnet i et magnetfelt, og som producerer en elektrisk strøm, der er proportional med den modtagne lyd.
  • Jorden. Vores planet fungerer som en gigantisk magnet på grund af det magnetiske felt, der genereres i dens kerne (består af metaller som jern, nikkel). Bevægelse afJordens rotation genererer en strøm af ladede partikler (den elektroner af atomerne i Jordens kerne). Denne strøm frembringer et magnetfelt, der strækker sig flere kilometer over planetens overflade, og som afviser skadelig solstråling.

Elektromagnetismens historie

  • 600 f.Kr Den græske Thales fra Milet observerede, at når man gned et ravstykke, blev det ladet og var i stand til at tiltrække strå- eller fjerstykker.
  • 1820. Danskeren Hans Christian Ørsted gennemførte et eksperiment, der for første gang forenede fænomenerne elektricitet og magnetisme. Det bestod i at bringe en magnetiseret nål tæt på en leder, hvorigennem en elektrisk strøm cirkulerede. Nålen bevægede sig på en måde, der beviste tilstedeværelsen af ​​et magnetisk felt i lederen.
  • 1826. Franskmanden André-Marie Ampère udviklede teorien, der forklarer samspillet mellem elektricitet og magnetisme, kaldet "elektrodynamik". Derudover var han den første til at navngive elektrisk strøm som sådan og til at måle intensiteten af ​​dens strømning.
  • 1831. Den britiske fysiker og kemiker, Michael Faraday, opdagede lovene for elektrolyse og elektromagnetisk induktion.
  • 1865. Skotten James Clerk Maxwell introducerede elektromagnetismens grundlæggende principper ved at formulere de fire "Maxwell-ligninger", der beskriver elektromagnetiske fænomener.
!-- GDPR -->