elektromagnetisme

Elektromagnetisme er en av de viktigste kreftene, siden den sammen med tyngdekraften, sterk kjernefysisk og svak kjernefysisk del er en del av de grunnleggende kreftene i universet, som er de som ikke kan forklares basert på andre mer basale krefter. Denne kraften påvirker bare organer som er ladet med elektrisitet, og er ansvarlig for den kjemiske og fysiske transformasjonen av atomer og molekyler. Elektromagnetisme er til stede i hverdagen, både i naturlige og kunstige fenomener.

elektromagnetisme

Hva er elektromagnetisme

Når vi snakker om begrepet elektromagnetisme i fysikk, refererer det til sammenhengen av elektriske og magnetiske fenomener, samt samspillet mellom begge kreftene. Dette har effekt på væsker, gasser og faste stoffer.

I naturen er elektromagnetisme til stede i fenomener som radiobølger fra Melkeveien, infrarød stråling fra legemer ved romtemperatur, lys, ultrafiolett stråling fra solen, gammastråling, nordlyset og Australere, blant andre.

På den annen side er anvendelsen av elektromagnetisme i hverdagen mangfoldig. Slik er tilfellet med kompasset, hvis nålebevegelse genereres av de polare magnetiske prinsippene og de elektriske ved samspillet mellom mekanismen og friksjonen som oppstår. Klokken, den elektriske gitaren, den elektriske motoren, transformatorer, mikrobølger, pendrives, mikrofoner, fly, digitale kameraer, mobiltelefoner, termometre, strykejern, ultralydmaskiner, modemer, tomografer, er noen av de mest kjente objektene dette fenomenet foregår i og at det i praktiske anvendelser eksemplifiserer hva elektromagnetisme er.

Hva er det elektromagnetiske feltet

Det er et sensorisk fysisk felt der elektriske partikler produsert av elektrisk ladede legemer eller gjenstander samvirker. I dette feltet er det en mengde elektromagnetisk energi. Men for å forstå konseptet bedre, er det viktig å forstå hvordan og hvorfor det elektriske feltet og magnetfeltet genereres.

Det elektriske feltet finner sted når det er spenningsforskjeller og jo høyere det er, desto større vil feltet eksistere. Dette er da rommet der elektriske krefter virker. Å vite omfanget av det elektriske feltet vil tillate å kjenne til intensitetsnivået og hva som skjer med en belastning i en viss del av feltet, uavhengig av ikke å vite hva som forårsaker det.

På sin side stammer magnetfeltet fra elektriske strømmer, og jo større strømmen er, desto større er feltet. Det er den agitasjonen magneten produserer til området rundt den, hvordan den påvirker den og i hvilken retning. Det er representert av feltlinjer som løper fra utsiden av nordpolen til sørpolen av magneten, og på innsiden fra sørpolen til nordpolen. Disse linjene vil aldri krysse, så de skiller seg fra hverandre og fra magneten, parallell og tangentiell til feltets retning på punktene.

Hva er det elektromagnetiske spekteret

Det er settet med elektromagnetiske bølgenergier, det vil si til all elektromagnetisk stråling som spenner fra de med kortest bølgelengde (røntgenstråler, gammastråler), ultrafiolett stråling, lys og infrarød stråling, til de med høyest lengde (radielle bølger).

Spektret til en gjenstand eller væske vil være den karakteristiske fordelingen av dens elektromagnetiske stråling. Det er en teori om at grensen for den korteste bølgelengden er omtrent Planck-lengden (et mål på subatomær lengde) og den øvre grensen for den lange bølgelengden er størrelsen på selve universet, selv om spekteret er kontinuerlig og uendelig.

Maxwells ligninger

elektromagnetisme

James Maxwell klarte å formulere den elektromagnetiske teorien, og omfattet elektrisitet, magnetisme og lys som forskjellige uttrykk for det samme fenomenet. Denne hypotesen utviklet av fysikeren ble kalt den klassiske teorien om elektromagnetisk stråling .

Fra eldgamle tider så forskere og mennesker med fascinerende elektromagnetiske fenomener, som elektrostatikk, magnetisme og andre manifestasjoner innen dette feltet, men det var først på 1800-tallet, da de takket være forskjellige forskeres arbeid, kunne forklare en del av brikkene som utgjorde elektromagnetisme- puslespillet slik det er kjent i dag.

Det var Maxwell som forente dem alle i fire ligninger: Gauss's Law, Gauss's Law for magnet field, Faradays Law and the generalised Ampère's Law, som bidro til å definere hva elektromagnetisme er.

1. Gauss's Law : beskriver hvordan ladninger påvirker det elektriske feltet og fastslår at disse ladningene er kilder til det elektriske feltet så lenge de er positive, eller synker av disse hvis de er negative. Derfor har like ladninger en tendens til å avvise, og forskjellige ladninger har en tendens til å tiltrekke hverandre . Denne loven slår også fast at det elektriske feltet vil svekkes med avstanden under den omvendte kvadratiske loven (intensiteten er omvendt proporsjonal med kvadratet på avstanden til sentrum av opprinnelse), og gir den geometriske egenskaper.

2. Gauss's magnetismelov : fastslår at verken kilder eller vasker eksisterer i magnetfeltet, det er derfor ingen magnetiske ladninger . I mangel av kilder og vasker, må magnetfeltene som genereres av objekter lukke seg selv. Det er grunnen til at hvis en magnet ble delt i to, vil magnetfeltet stenge i området der den ble kuttet, så to magneter med to poler hver vil stamme. Dette antyder at monopol på jorden ville være umulige.

3. Faradays lov : den sier at hvis et magnetfelt endres i tid, vil det aktivere det ved å stenge . Hvis det øker, vil det elektriske feltet være orientert med klokken, og hvis det avtar, vil det være orientert i motsatt retning. Det blir da oppfylt at ikke bare ladningene og magnetene vil kunne påvirke feltene, men også mellom dem, i begge retninger.

Innenfor denne loven observeres elektromagnetisk induksjon, som er produksjonen av elektriske strømmer av magnetiske felt som varierer med tiden. Dette fenomenet produserer elektromotorisk kraft eller spenning i et legeme utsatt for et magnetfelt, og ettersom nevnte objekt er ledende produseres den induserte strømmen.

4. Ampère's Law : forklarer at et elektrisk felt med bevegelige ladninger (elektrisk strøm), aktiverer magnetfeltet ved å stenge. Elektrisk strøm er veldig nyttig, siden den kan lage kunstige magneter, som fører dette elementet gjennom en spole og, med et magnetfelt, noe som fører til at jo større intensiteten til strømmen er, desto mer blir intensiteten av magnetfeltet. Denne typen magnet kalles en elektromagnet, og de fleste magnetfeltene på planeten genereres på denne måten.

Grener av elektromagnetisme

elektromagnetisme

For å forstå hva elektromagnetisme er, må man forstå de forskjellige manifestasjonene som eksisterer i disse elektromagnetiske fenomenene: elektrostatisk, magnetostatisk, elektrodynamisk og magnetisme.

elektrostatikk

Elektrostatikk refererer til studiet av elektromagnetiske fenomener som har sin opprinnelse i elektrisk ladede legemer (har overskytende - positiv ladning - eller mangel - negativ ladning - av elektroner i atomene som utgjør den) i ro.

Det er kjent at hvis elektrisk ladede gjenstander har overskytende elektroner i atomene som komponerer dem, så vil de ha en positiv ladning og ha en negativ ladning når de er mangelfulle.

Disse kroppene utøver krefter på hverandre. Når et ladet objekt blir utsatt for et felt som tilhører et annet ladet objekt, vil det bli utsatt for en styrke som er proporsjonal med størrelsen på dens ladning og den til feltet på stedet. Polariteten på ladningen vil avgjøre om styrken vil være attraktiv (når de er forskjellige) eller frastøtende (når de er like). Elektrostatikk er nyttig for studier og observasjon av tordenvær.

magnetisme

Det er fenomenet som organer tiltrekker eller frastøter avhengig av hvilken type lading de har. Alle materialene som finnes vil bli mer eller mindre påvirket i henhold til deres sammensetning, men den eneste kjente magneten i naturen er magnetitt (som er et mineral sammensatt av to jernoksider og har egenskapen til å tiltrekke seg jern, stål og andre instanser).

Magneter har to områder der kreftene er manifestert med større styrke, lokalisert i ytterpunktene og kalles magnetiske poler (nord og sør).

Den grunnleggende egenskapen til samspillet mellom magneter er at deres like poler frastøter hverandre, mens de forskjellige polene tiltrekker hverandre. Det vil si fordi denne effekten er relatert til magnetfeltlinjene (fra nordpolen til sørpolen), og når to motsetninger nærmer seg, hopper linjene fra den ene polen til den andre (de holder fast), vil denne effekten avta etter hvert som avstanden mellom de to er større; når to like poler nærmer seg, begynner linjene å komprimere mot samme pol, og hvis de er komprimert, utvides linjene, slik at begge magneter ikke kan nærme seg og frastøte hverandre.

elektro

Studer de elektromagnetiske fenomenene til ladede legemer i bevegelse og felt, både elektrisk og variabel magnetisk. Innenfor det er det tre underavdelinger: det klassiske, det relativistiske og det kvante.

  • Klassikeren inkluderer andre effekter, som induksjon og elektromagnetisk stråling, magnetisme og induksjon og elektrisk motor.
  • Relativisten slår fast at når man har en observatør med bevegelse fra sitt referansesystem, vil den måle forskjellige elektriske og magnetiske effekter av det samme fenomenet, siden verken det elektriske feltet eller den magnetiske induksjon oppfører seg som fysiske vektormengder.
  • Quantum beskriver interaksjonen mellom bosoner (partikler som bærer interaksjonen) og fermioner (partikler som bærer materiale), og brukes til å forklare atomstrukturer og sammenhenger mellom komplekse molekyler.

Magnetostatikken

Det er studiet av fysiske fenomener der konstante magnetiske felt griper inn i tid, det vil si at de er produsert av stasjonære strømmer . Dette inkluderer attraksjonen som magneten og elektromagneten utøver på jern og forskjellige metaller. Fenomenene produsert i dette området er preget av at det skapes et magnetfelt rundt det magnetiserte legemet som mister intensiteten med avstanden.

Hva er elektromagnetiske bølger

Det er bølgene som ikke trenger et materielt medium for utbredelsen, så de kan reise gjennom vakuum og med en konstant hastighet på 299, 792 kilometer i sekundet. Flere eksempler på denne typen bølger er lys, mikrobølger, røntgenstråler og TV- og radiosendinger .

Strålingen av det elektromagnetiske spekteret gir diffraksjon (avvik når man får et ugjennomsiktig objekt) og interferens (superposisjon av bølger), som er de typiske egenskapene til bølgebevegelse.

Bruken av elektromagnetiske bølger har hatt en sterk innvirkning på telekommunikasjonens verden ved å gjøre trådløs kommunikasjon mulig gjennom radiobølger.

Hva er elektromagnetisk stråling

Det er forplantningen av de oscillerende elektriske og magnetiske partiklene, og hvor hver enkelt genererer et felt (elektrisk og magnetisk). Nevnte stråling har bølger som kan forplante seg gjennom luft og vakuum: elektromagnetiske bølger.

Anbefalt

blære
2020
sammenheng
2020
Cepa
2020