elektromagnetism

Fysisk

2022

Vi förklarar vad elektromagnetism är och vilka är några av dess tillämpningar. Även dess historia och exempel.

Elektromagnetism studerar sambandet mellan elektriska och magnetiska fenomen.

Vad är elektromagnetism?

Elektromagnetism är grenen avfysisk som studerar sambanden mellan elektriska och magnetiska fenomen, det vill säga växelverkan mellan partiklar laddade och elektriska fält Y magnetisk.

1821 gjordes grunden för elektromagnetismen kända med britten Michael Faradays vetenskapliga arbete, vilket gav upphov till detta disciplin. År 1865 formulerade skotten James Clerk Maxwell de fyra "Maxwell-ekvationerna" som fullständigt beskriver elektromagnetiska fenomen.

Tillämpningar av elektromagnetism

Kompasser fungerar genom elektromagnetism.

Elektromagnetiska fenomen har mycket viktiga tillämpningar inom discipliner som teknik,elektronik, denHälsa, flygteknik eller anläggningsbyggande, bland annat. De dyker upp i vardagen, nästan utan att inse det, i kompasser, högtalare, dörrklockor, magnetkort, hårddiskar.

De huvudsakliga tillämpningarna av elektromagnetism används i:

Experiment på elektromagnetism

Genom enkla experiment är det möjligt att förstå några elektromagnetiska fenomen, såsom:

Elmotorn. För att genomföra ett experiment som visar en grundläggande uppfattning om hur en elmotor fungerar behöver vi:

  • Första steget. Vila skruvens spets på batteriets negativa pol och vila magneten på skruvens huvud. Du kan se hur elementen attraherar varandra på grund av magnetism.
  • Andra steg. Fäst ändarna av kabeln med batteriets pluspol och med magneten (som är tillsammans med skruven, på batteriets negativa pol).
  • Resultat. Batteri-skruv-magnet-kabel-kretsen erhålls genom vilken en elektrisk ström som passerar genom magnetfältet som skapas av magneten, och det roterar med hög hastighet på grund av en tvinga tangentiell konstant som kallas "Lorentz-kraft". Tvärtom, om du försöker sammanfoga bitarna genom att vända om batteriets poler stöter elementen bort varandra.

Faradays bur. Nedan finns en detaljerad experimentera som gör det möjligt att förstå hur elektromagnetiska vågor flödar i elektroniska enheter. För det behövs följande saker:

    • En batteridriven bärbar radio eller mobiltelefon
    • Ett metallgaller med hål som inte är större än 1 cm
    • Tång eller sax för att klippa gallret
    • Små bitar av tråd för att fästa trådnätet
    • Aluminiumfolie (kanske inte nödvändigt)
  • Första steget. Klipp till ett rektangulärt stycke trådnät 20 cm högt och 80 cm långt, så att en cylinder kan monteras.
  • Andra steg. Skär ytterligare ett cirkulärt stycke trådnät 25 cm i diameter (den ska ha tillräckligt med diameter för att täcka cylindern).
  • Tredje steget. Förena ändarna av rektangeln på metallgallret så att en cylinder bildas och fäst ändarna med bitar av tråd.
  • Fjärde steget. Placera den påslagna radion inuti metallcylindern och täck cylindern med metallgallercirkeln.
  • Resultat. Radion slutar spela eftersom elektromagnetiska vågor utifrån inte kan passera genom metall.
    Om istället för en radio på, en mobiltelefon sätts in och det numret ringer för att det ska ringa, kommer det att hända att det inte ringer. I händelse av att det ringer bör du använda en tjockare metallgrill och mindre hål, eller slå in mobilen i aluminiumfolie. Något liknande händer när man pratar i mobiltelefon och går in i en hiss, vilket gör att signalen avbryts är effekten av "Faraday-buren".

Vad är elektromagnetism till för?

Elektromagnetism tillåter användning av enheter som mikrovågor eller tv.

Elektromagnetism är mycket användbart för människa eftersom det finns otaliga applikationer som gör att du kan möta dina behov. Många instrument som används dagligen fungerar på grund av elektromagnetiska effekter. Den elektriska strömmen som cirkulerar genom alla kontakter i ett hus, till exempel, har flera användningsområden (mikrovågsugnen, fläkten, mixern, TV, dendator) som fungerar på grund av elektromagnetism.

Magnetism och elektromagnetism

Magnetism är fenomenet som förklarar attraktions- eller repulsionskraften mellan magnetiska material och rörliga laddningar.

Elektromagnetism involverarfysiska fenomen produceras av elektriska laddningar i vila eller irörelse, som ger upphov till elektriska, magnetiska eller elektromagnetiska fält, och som påverkar materia som kan finnas i engasformig, flytande Yfast.

Exempel på elektromagnetism

Dörrklockan fungerar genom en elektromagnet som tar emot en elektrisk laddning.

Det finns många exempel på elektromagnetism och bland de vanligaste är:

  • Ringaren. Det är en enhet som kan generera en ljudsignal när du trycker på en strömbrytare. Den fungerar genom en elektromagnet som tar emot enelektrisk laddning, som genererar ett magnetfält (en magneteffekt) som attraherar en liten hammare som slår mot metallytan och avger enljud.
  • Det magnetiska levitationståget. Till skillnad från tåget som drivs av ett elektriskt lok som färdas på räls, är detta ett transportmedel som upprätthålls och drivs av magnetismens kraft och av de kraftfulla elektromagneterna som finns i dess nedre del.
  • Den elektriska transformatorn. Det är en elektrisk enhet som låter dig öka eller minskaSpänning (eller spänningen) för en växelström.
  • Elmotorn. Det är en enhet som konverterarelkraft i mekanisk energi, som producerar rörelse genom verkan av magnetfälten som genereras inuti.
  • Dynamon. Det är en elektrisk generator som använder den mekaniska energin från en roterande rörelse och omvandlar den till elektrisk energi.
  • Mikrovågsugnen. Det är en elektrisk ugn som genererar elektromagnetisk strålning med mikrovågsfrekvensen. Dessa strålningar vibrerar molekyler frånVatten som besitter mat, som producerar värme snabbt, laga mat.
  • Magnetisk resonanstomografi. Det är ett medicinskt test genom vilket bilder av en organisms struktur och sammansättning erhålls. Den består av växelverkan mellan ett magnetfält som skapas av en maskin, den magnetiska resonatorn (som fungerar som en magnet), ochatomer av väte som finns i personens kropp. Dessa atomer attraheras av enhetens "magneteffekt" och genererar ett elektromagnetiskt fält som fångas och representeras i bilder.
  • Mikrofonen. Det är en enhet som upptäcker akustisk energi (ljud) och omvandlar det till elektrisk energi. Det gör det genom ett membran (eller diafragma) som attraheras av en magnet inom ett magnetfält och som producerar en elektrisk ström som är proportionell mot det mottagna ljudet.
  • Planeten jorden. Vår planet fungerar som en gigantisk magnet på grund av magnetfältet som genereras i dess kärna (som består av metaller som järn, nickel). Rörelse avJordens rotation genererar en ström av laddade partiklar (den elektroner av atomerna i jordens kärna). Denna ström producerar ett magnetfält som sträcker sig flera kilometer över planetens yta och som stöter bort skadlig solstrålning.

Elektromagnetismens historia

  • 600 f.Kr Greken Thales of Miletus observerade att när man gnuggade en bärnstensbit var den laddad och kunde attrahera bitar av halm eller fjädrar.
  • 1820. Dansken Hans Christian Oersted genomförde ett experiment som för första gången förenade fenomenen elektricitet och magnetism. Den bestod i att föra en magnetiserad nål nära en ledare genom vilken en elektrisk ström cirkulerade. Nålen rörde sig på ett sätt som bevisade närvaron av ett magnetiskt fält i ledaren.
  • 1826. Fransmannen André-Marie Ampère utvecklade teorin som förklarar samspelet mellan elektricitet och magnetism, kallad "elektrodynamik". Dessutom var han den förste att namnge elektrisk ström som sådan och att mäta intensiteten av dess flöde.
  • 1831. Den brittiske fysikern och kemisten Michael Faraday upptäckte lagarna för elektrolys och elektromagnetisk induktion.
  • 1865. Skotten James Clerk Maxwell introducerade grunderna för elektromagnetism genom att formulera de fyra "Maxwell-ekvationerna" som beskriver elektromagnetiska fenomen.
!-- GDPR -->