електромагнетизъм

Физически

2022

Обясняваме какво е електромагнетизмът и какви са някои от неговите приложения. Също така, неговата история и примери.

Електромагнетизмът изучава връзката между електрическите и магнитните явления.

Какво е електромагнетизъм?

Електромагнетизмът е клонът нафизически който изучава връзките между електрическите и магнитните явления, тоест взаимодействията между частици заредени и електрически полета Й магнитен.

През 1821 г. основите на електромагнетизма стават известни с научния труд на британеца Майкъл Фарадей, който дава началото на това дисциплина. През 1865 г. шотландецът Джеймс Клерк Максуел формулира четирите "уравнения на Максуел", които напълно описват електромагнитните явления.

Приложения на електромагнетизма

Компасите работят чрез електромагнетизъм.

Електромагнитните явления имат много важни приложения в дисциплини като инженерство,електроника, наЗдраве, аеронавтика или гражданско строителство, наред с други. Те се появяват в ежедневието, почти без да го осъзнават, в компаси, високоговорители, звънци на врати, магнитни карти, твърди дискове.

Основните приложения на електромагнетизма се използват в:

Експерименти върху електромагнетизма

Чрез прости експерименти е възможно да се разберат някои електромагнитни явления, като:

Електрическият двигател. За да проведем експеримент, който показва основна представа за това как работи електрически двигател, ни трябва:

  • Първа стъпка. Поставете върха на винта върху отрицателния полюс на батерията и поставете магнита върху главата на винта. Можете да видите как елементите се привличат един друг поради магнетизъм.
  • Втора стъпка. Свържете краищата на кабела с положителния полюс на батерията и с магнита (който е заедно с винта, на отрицателния полюс на батерията).
  • Резултат. Получава се веригата акумулатор-винт-магнит-кабел, чрез която a електрически ток който преминава през магнитното поле, създадено от магнита, и се върти с висока скорост поради a сила тангенциална константа, наречена "сила на Лоренц". Напротив, ако се опитате да съедините частите, като обърнете полюсите на батерията, елементите се отблъскват един друг.

Клетката на Фарадей. По-долу е подробно експеримент което позволява да се разбере как протичат електромагнитните вълни в електронните устройства. За това са необходими следните елементи:

    • Преносимо радио или мобилен телефон с батерии
    • Метална решетка с отвори не по-големи от 1 см
    • Клещи или ножици за изрязване на решетката
    • Малки парчета тел за закрепване на телената мрежа
    • Алуминиево фолио (може да не е необходимо)
  • Първа стъпка. Изрежете правоъгълно парче телена мрежа с височина 20 см и дължина 80 см, така че да може да се сглоби цилиндър.
  • Втора стъпка. Нарежете друго кръгло парче телена мрежа с диаметър 25 см (трябва да има достатъчен диаметър, за да покрие цилиндъра).
  • Трета стъпка. Свържете краищата на правоъгълника на металната решетка, така че да се образува цилиндър и закрепете краищата с парчета тел.
  • Четвърта стъпка. Поставете включеното радио вътре в металния цилиндър и покрийте цилиндъра с кръг от метална решетка.
  • Резултат. Радиото ще спре да свири, защото електромагнитните вълни отвън не могат да преминат през него метални.
    Ако вместо включено радио се постави мобилен телефон и се извика този номер, за да звъни, ще се случи, че няма да звъни. В случай, че звъни, трябва да използвате по-дебела метална скара и по-малки дупки или да увиете мобилния телефон в алуминиево фолио. Нещо подобно се случва при говорене по мобилен телефон и влизане в асансьор, което води до прекъсване на сигнала е ефектът на "клетката на Фарадей".

За какво е електромагнетизмът?

Електромагнетизмът позволява използването на устройства като микровълнови печки или телевизор.

Електромагнетизмът е много полезен за човешко същество тъй като има безброй приложения, които ви позволяват да отговаряте на вашите нужди. Много инструменти, които се използват ежедневно, работят поради електромагнитни ефекти. Електрическият ток, който циркулира през всички конектори в една къща, например, осигурява многократно използване (микровълнова фурна, вентилатор, блендер, телевизор, накомпютър), които работят благодарение на електромагнетизма.

Магнетизъм и електромагнетизъм

Магнетизмът е явлението, което обяснява силата на привличане или отблъскване между магнитни материали и движещи се заряди.

Електромагнетизмът включвафизически явления произведени от електрически заряди в покой или вдвижение, които пораждат електрически, магнитни или електромагнитни полета и които влияят на материя, която може да се намира вгазообразен, течност Йтвърдо.

Примери за електромагнетизъм

Звънецът на вратата работи чрез електромагнит, който получава електрически заряд.

Има много примери за електромагнетизъм и сред най-често срещаните са:

  • Звънецът. Това е устройство, способно да генерира звуков сигнал при натискане на превключвател. Той работи чрез електромагнит, който получава aелектрически заряд, който генерира магнитно поле (ефект на магнит), което привлича малък чук, който се удря в металната повърхност и излъчвазвук.
  • Влакът с магнитна левитация. За разлика от влака, задвижван от електрически локомотив, който се движи по релси, това е транспортно средство, което се поддържа и задвижва от силата на магнетизма и от мощните електромагнити, разположени в долната му част.
  • Електрическият трансформатор. Това е електрическо устройство, което ви позволява да увеличавате или намаляватеволтаж (или напрежението) на променлив ток.
  • Електрическият двигател. Това е устройство, което преобразуваелектрическа енергия в механична енергия, произвеждащи движение чрез действието на магнитните полета, които се генерират вътре.
  • Динамото. Това е електрически генератор, който използва механичната енергия на въртеливо движение и я трансформира в електрическа енергия.
  • Микровълновата. Това е електрическа фурна, която генерира електромагнитно излъчване с честотата на микровълните. Тези лъчения вибрират молекули отВода които притежават храна, който произвежда топлина бързо, готвене на храна.
  • Магнитен резонанс. Това е медицински тест, чрез който се получават изображения на структурата и състава на организма. Състои се от взаимодействието на магнитно поле, създадено от машина, магнитния резонатор (който работи като магнит) иатоми на водород, съдържащ се в тялото на човека. Тези атоми са привлечени от "магнитния ефект" на устройството и генерират електромагнитно поле, което се улавя и представя в изображения.
  • Микрофонът. Това е устройство, което открива акустична енергия (звук) и го преобразува в електрическа енергия. Той прави това чрез мембрана (или диафрагма), която е привлечена от магнит в магнитно поле и която произвежда електрически ток, който е пропорционален на получения звук.
  • Планетата Земя. Нашата планета работи като гигантски магнит поради магнитното поле, което се генерира в нейното ядро ​​(изградено от метали като желязо, никел). Движение наВъртенето на Земята генерира поток от заредени частици ( електрони на атомите на земното ядро). Този ток създава магнитно поле, което се простира на няколко километра над повърхността на планетата и което отблъсква вредната слънчева радиация.

История на електромагнетизма

  • 600 г. пр. н. е Гръцкият Талес от Милет забелязал, че когато търкало парче кехлибар, то било заредено и било в състояние да привлече парчета слама или пера.
  • 1820 г. Датчанинът Ханс Кристиан Ерстед провежда експеримент, който за първи път обединява явленията на електричеството и магнетизма. Тя се състоеше в приближаване на намагнетизирана игла до проводник, през който циркулира електрически ток. Иглата се движеше по начин, който свидетелства за наличието на магнитно поле в проводника.
  • 1826. Французинът Андре-Мари Ампер разработва теорията, която обяснява взаимодействието между електричество и магнетизъм, наречена „електродинамика”. Освен това той е първият, който нарече електрическия ток като такъв и измери интензивността на неговия поток.
  • 1831 г. Британският физик и химик Майкъл Фарадей открива законите на електролизата и електромагнитната индукция.
  • 1865. Шотландецът Джеймс Клерк Максуел въвежда основите на електромагнетизма, като формулира четирите „уравнения на Максуел“, които описват електромагнитните явления.
!-- GDPR -->