elektromagnetizem

Fizično

2022

Pojasnimo, kaj je elektromagnetizem in kakšne so njegove uporabe. Tudi njena zgodovina in primeri.

Elektromagnetizem proučuje razmerje med električnimi in magnetnimi pojavi.

Kaj je elektromagnetizem?

Elektromagnetizem je vejafizično ki preučuje odnose med električnimi in magnetnimi pojavi, torej interakcije med delci naložen in električna polja Y magnetno.

Leta 1821 so bili temelji elektromagnetizma spoznani z znanstvenim delom Britanca Michaela Faradaya, ki je povzročilo to disciplina. Leta 1865 je Škot James Clerk Maxwell oblikoval štiri "Maxwellove enačbe", ki v celoti opisujejo elektromagnetne pojave.

Uporaba elektromagnetizma

Kompasi delujejo z elektromagnetizmom.

Elektromagnetni pojavi imajo zelo pomembno uporabo v disciplinah, kot so inženirstvo,elektronika,zdravje, aeronavtika ali civilna gradnja, med drugim. Pojavljajo se v vsakdanjem življenju, skoraj ne da bi se tega zavedali, v kompasih, zvočnikih, zvoncih, magnetnih karticah, trdih diskih.

Glavne aplikacije elektromagnetizma se uporabljajo v:

Poskusi o elektromagnetizmu

S preprostimi poskusi je mogoče razumeti nekatere elektromagnetne pojave, kot so:

Električni motor. Za izvedbo poskusa, ki pokaže osnovno predstavo o delovanju elektromotorja, potrebujemo:

    • A magnet
    • A baterija AAA
    • Vijak
    • Kos električnega kabla dolžine 20 cm
  • Prvi korak. Naslonite konico vijaka na negativni pol baterije in položite magnet na glavo vijaka. Vidite lahko, kako se elementi med seboj privlačijo zaradi magnetizem.
  • Drugi korak. Konce kabla spojite s pozitivnim polom baterije in z magnetom (ki je skupaj z vijakom na negativnem polu baterije).
  • Rezultat. Dobimo vezje akumulator-vijak-magnet-kabel, skozi katerega a električni tok ki prehaja skozi magnetno polje, ki ga ustvari magnet, in se vrti z veliko hitrostjo zaradi a sila tangencialna konstanta, imenovana "Lorentzova sila". Nasprotno, če poskušate združiti dele z obračanjem polov baterije, se elementi drug drugega odbijajo.

Faradayeva kletka. Spodaj je podrobno eksperiment ki omogoča razumevanje, kako se elektromagnetno valovanje pretaka v elektronskih napravah. Za to so potrebni naslednji predmeti:

    • Prenosni radio ali mobilni telefon na baterije
    • Kovinska mreža z luknjami, ki niso večje od 1 cm
    • Klešče ali škarje za rezanje mreže
    • Majhni koščki žice za pritrditev žične mreže
    • Aluminijasta folija (morda ne bo potrebna)
  • Prvi korak. Odrežite pravokoten kos žične mreže višine 20 cm in dolžine 80 cm, tako da lahko sestavite cilinder.
  • Drugi korak. Odrežite še en okrogel kos žične mreže s premerom 25 cm (mora imeti zadosten premer, da pokrije valj).
  • Tretji korak. Konce pravokotnika kovinske mreže spojite tako, da nastane valj, konca pa pritrdite s kosi žice.
  • Četrti korak. Vključen radio postavite v kovinski cilinder in pokrijte jeklenko s kovinskim mrežastim krogom.
  • Rezultat. Radio bo prenehal predvajati, ker elektromagnetni valovi od zunaj ne morejo preiti skozi kovinski.
    Če namesto prižganega radia vstavite mobilni telefon in pokličete to številko, da zazvoni, se zgodi, da ne bo zvonil. V primeru, da zazvoni, uporabite debelejši kovinski žar in manjše luknje ali pa mobitel zavijte v alu folijo. Nekaj ​​podobnega se zgodi, ko se pogovarjate po mobilnem telefonu in vstopite v dvigalo, zaradi česar je signal prekinjen kot učinek "Faradayeve kletke".

Za kaj je elektromagnetizem?

Elektromagnetizem omogoča uporabo naprav, kot so mikrovalovne pečice ali televizija.

Elektromagnetizem je zelo koristen za človeško bitje saj obstaja nešteto aplikacij, ki vam omogočajo, da zadovoljite svoje potrebe. Številni instrumenti, ki se uporabljajo vsak dan, delujejo zaradi elektromagnetnih učinkov. Električni tok, ki kroži skozi vse priključke v hiši, na primer omogoča več uporab (mikrovalovna pečica, ventilator, mešalnik, TV,računalnik), ki delujejo zaradi elektromagnetizma.

Magnetizem in elektromagnetizem

Magnetizem je pojav, ki pojasnjuje silo privlačnosti ali odbijanja med magnetnimi materiali in gibljivimi naboji.

Elektromagnetizem vključujefizični pojavi ki nastanejo zaradi električnih nabojev v mirovanju ali vpremikanje, ki povzročajo električna, magnetna ali elektromagnetna polja in vplivajo na snov, ki je lahko vplinast, tekočina Ytrdna.

Primeri elektromagnetizma

Zvonec deluje preko elektromagneta, ki prejme električni naboj.

Obstajajo številni primeri elektromagnetizma in med najpogostejšimi so:

  • Zvonec. To je naprava, ki ob pritisku na stikalo generira zvočni signal. Deluje preko elektromagneta, ki sprejema aelektrični naboj, ki ustvarja magnetno polje (učinek magneta), ki pritegne majhno kladivo, ki udari ob kovinsko površino in oddajazvok.
  • Vlak z magnetno levitacijo. Za razliko od vlaka, ki ga poganja električna lokomotiva, ki vozi po tirnicah, je to prevozno sredstvo, ki ga vzdržuje in poganja sila magnetizma in močni elektromagneti, ki se nahajajo v njegovem spodnjem delu.
  • Električni transformator. To je električna naprava, ki vam omogoča povečanje ali zmanjšanjeNapetost (ali napetost) izmeničnega toka.
  • Električni motor. Gre za napravo, ki pretvarjaelektrična energija v mehanska energija, ki povzroča gibanje z delovanjem magnetnih polj, ki nastajajo v notranjosti.
  • Dinamo. Je električni generator, ki uporablja mehansko energijo vrtljivega gibanja in jo pretvarja v električno energijo.
  • Mikrovalovna pečica. Je električna pečica, ki ustvarja elektromagnetno sevanje s frekvenco mikrovalov. Ta sevanja vibrirajo molekule odVoda ki posedujejo hrano, ki hitro proizvaja toploto, kuhanje hrane.
  • Slikanje z magnetno resonanco. Je medicinski test, s katerim se pridobijo slike strukture in sestave organizma. Sestavljen je iz interakcije magnetnega polja, ki ga ustvari stroj, magnetnega resonatorja (ki deluje kot magnet) inatomi vodika v človeškem telesu. Te atome privlači "magnetni učinek" naprave in ustvarjajo elektromagnetno polje, ki je zajeto in predstavljeno v slikah.
  • Mikrofon. Gre za napravo, ki zazna akustična energija (zvok) in ga pretvori v električno energijo. To počne skozi membrano (ali diafragmo), ki jo privlači magnet v magnetnem polju in ki proizvaja električni tok, ki je sorazmeren prejetemu zvoku.
  • Planet Zemlja. Naš planet deluje kot velikanski magnet zaradi magnetnega polja, ki nastaja v njegovem jedru (sestavljeno iz kovin, kot je železo, nikelj). Gibanje ozZemljino vrtenje ustvari tok nabitih delcev ( elektronov atomov zemeljskega jedra). Ta tok proizvaja magnetno polje, ki sega več kilometrov nad površino planeta in odbija škodljivo sončno sevanje.

Zgodovina elektromagnetizma

  • 600 pr.n.št Grški Thales iz Mileta je opazil, da se je kos jantarja ob drgnjenju napolnil in je lahko pritegnil koščke slame ali perja.
  • 1820. Danec Hans Christian Oersted je izvedel poskus, ki je prvič združil fenomena elektrike in magnetizma. Sestavljen je bil iz približevanja magnetizirane igle vodniku, skozi katerega je krožil električni tok. Igla se je premikala na način, ki je dokazoval prisotnost magnetnega polja v prevodniku.
  • 1826. Francoz André-Marie Ampère je razvil teorijo, ki pojasnjuje interakcijo med elektriko in magnetizmom, imenovano »elektrodinamika«. Poleg tega je prvi poimenoval električni tok kot tak in izmeril jakost njegovega toka.
  • 1831. Britanski fizik in kemik Michael Faraday je odkril zakone elektrolize in elektromagnetne indukcije.
  • 1865. Škot James Clerk Maxwell je predstavil osnove elektromagnetizma z oblikovanjem štirih "Maxwellovih enačb", ki opisujejo elektromagnetne pojave.
!-- GDPR -->