Электромагнетизм

Мы объясним, что такое электромагнетизм и каковы некоторые из его применений. А также его история и примеры
Электромагнетизм изучает взаимосвязь между электрическими и магнитными явлениями

Что такое электромагнетизм?

Электромагнетизм – это раздел физики , который изучает взаимосвязи между электрическими и магнитными явлениями , то есть взаимодействия между заряженными частицами и электрическими магнитными полями

В 1821 году основы электромагнетизма были раскрыты в научной работе британского ученого Майкла Фарадея, что дало начало этой дисциплине. В 1865 году шотландец Джеймс Клерк Максвелл сформулировал четыре уравнения Максвелла, которые полностью описывают электромагнитные явления

Приложения электромагнетизма

Компас работает на электромагнетизме.

Электромагнитные явления имеют очень важное применение в таких дисциплинах, как машиностроение, электроника здравоохранение , аэронавтика или гражданское строительство, среди прочих. Они присутствуют в повседневной жизни, почти без нашего осознания, в компасах, громкоговорителях, дверных звонках, магнитных картах, жестких дисках

Основные области применения электромагнетизма:

• 0KKKY4 Электричество
• Магнетизм
• Электропроводность и сверхпроводимость.
• Гамма-лучи и рентгеновское излучение.

F9LY6 электромагнитныеволны.

• Инфракрасное, видимое и ультрафиолетовое излучение.
• Радиоволны и микроволны.

Эксперименты по электромагнетизму

С помощью простых экспериментов можно понять некоторые электромагнитные явления, например:

Чтобы провести эксперимент, дающий базовое представление о работе электродвигателя, нам необходимо:

• Магнит
• Одна батарейка AAA
• Один винт.
• Кусок электрического провода длиной 20 см.
• Первый шаг . Поместите наконечник винта на отрицательный полюс батареи и поместите магнит на головку винта. Вы можете видеть, как элементы притягиваются друг к другу благодаря магнетизму
• Шаг 2. Соедините концы провода с положительным полюсом батареи и с магнитом (который находится вместе с винтом на отрицательном полюсе батареи).

Результат . Получена цепь батарея-винт-магнит-провод, в которой электрический ток протекает через магнитное поле, созданное магнитом, а магнит вращается с большой скоростью под действием постоянной тангенциальной силы , называемой силой Лоренца. И наоборот, если попытаться соединить части, поменяв полюса стопки, элементы отталкиваются друг от друга.

Клетка Фарадея. Ниже приводится эксперимент для понимания того, как электромагнитные волны проходят в электронных устройствах. Для этого необходимы следующие элементы:

• Портативное радио или мобильный телефон с питанием от батареек.
• Металлическая решетка с отверстиями размером не более 1 см.
• Плоскогубцы или ножницы для разрезания решетки.
• Небольшие куски проволоки для соединения металлической решетки.
• Алюминиевая фольга (может не понадобиться).
• Первый шаг . Отрежьте прямоугольный кусок металлической сетки высотой 20 см на 80 см в длину, чтобы можно было собрать цилиндр.
• Шаг 2. Вырежьте еще один круглый кусок металлической сетки диаметром 25 см (он должен быть достаточного диаметра, чтобы покрыть цилиндр).
• Шаг 3 . Соедините концы прямоугольника металлической сетки так, чтобы получился цилиндр, и скрепите их кусками проволоки.
• Шаг 4. Поместите зажженный радиоприемник внутрь металлического цилиндра и накройте цилиндр кругом из металлической сетки.
• Результат. Радио перестанет играть, потому что электромагнитные волны извне не могут пройти через металл
  Если вместо светящегося радио вставить мобильный телефон и вызвать номер для звонка, он не зазвонит. Если он все-таки звонит, используйте более толстую металлическую решетку с меньшими отверстиями или оберните телефон алюминиевой фольгой. Нечто подобное происходит при разговоре по мобильному телефону и входе в лифт, что приводит к прерыванию сигнала из-за эффекта клетки Фарадея.

Для чего используется электромагнетизм?

Электромагнетизм позволяет использовать такие устройства, как микроволновые печи и телевизоры.

Электромагнетизм очень полезен для человека , поскольку существует бесчисленное множество приложений для удовлетворения его потребностей.  Многие приборы в повседневном использовании функционируют благодаря электромагнитному воздействию. Например, электрический ток, проходящий через все разъемы в доме, обеспечивает множество применений (микроволновая печь, вентилятор, блендер, телевизор компьютер ), которые функционируют благодаря электромагнетизму

Магнетизм и электромагнетизм

Магнетизм – это явление, объясняющее силу притяжения или отталкивания между магнитными материалами и движущимися зарядами

Электромагнетизм включает в себя физические явления , производимые электрическими зарядами в состоянии покоя или в движении , которые порождают электрические, магнитные или электромагнитные поля, и которые воздействуют на материю, находящуюся в газообразном жидком твердом состоянии

Примеры электромагнетизма

Звонок приводится в действие электромагнитом, который получает электрический заряд.

Существует множество примеров электромагнетизма, среди которых наиболее распространенными являются:

• Устройство, способное генерировать звуковой сигнал при нажатии на переключатель. Он работает благодаря электромагниту, который получает электрический заряд , создающий магнитное поле (эффект магнита), которое притягивает маленький молоток, ударяющий по металлической поверхности и издающий звук
• В отличие от поезда, приводимого в движение электровозом, который движется по рельсам, это средство передвижения поддерживается и приводится в движение силой магнетизма и мощными электромагнитами, расположенными на его нижней стороне.
• Электрическое устройство для увеличения или уменьшения напряжения (или напряженности) переменного тока.
• Электродвигатель – это устройство, которое преобразует электрическую энергию механическую энергию , производя движение под действием магнитных полей, создаваемых внутри него.
• Динамо – это электрический генератор, который преобразует механическую энергию вращательного движения в электрическую энергию.
• Микроволновая печь – это электрическая печь, которая генерирует электромагнитное излучение на микроволновой частоте. Эти излучения вибрируют молекулы воды пище и быстро выделяют тепло, готовя пищу.
• магнитно-резонансная томография – это медицинский тест, который позволяет получить изображения структуры и состава организма. Он заключается во взаимодействии магнитного поля, создаваемого машиной, магнитным резонатором (который работает как магнит), и атомов водорода , содержащихся в теле человека. Эти атомы притягиваются магнитным эффектом устройства и генерируют электромагнитное поле, которое улавливается и представляется в виде изображений.
• Микрофон – это устройство, которое улавливает акустическую энергию (звук) и преобразует ее в электрическую энергию. Это происходит с помощью мембраны (или диафрагмы), которая притягивается магнитом в магнитном поле и производит электрический ток, пропорциональный полученному звуку.
• Наша планета работает как гигантский магнит благодаря магнитному полю, создаваемому в ее ядре (состоящем из таких металлов, как железо, никель ). Вращательное движение Земли порождает поток заряженных частиц (электронов атомов в ядре Земли). Этот ток создает магнитное поле, которое простирается на несколько километров над поверхностью планеты и отталкивает вредное солнечное излучение.

История электромагнетизма

• 600 a.C . Грек Фалес Милетский заметил, что если потереть кусочек янтаря, то он заряжается и способен притягивать кусочки соломы или перья.
• 1820 . Датчанин Ханс Кристиан Орстед провел эксперимент, который впервые объединил явления электричества и магнетизма. Он заключался в поднесении намагниченной иглы к проводнику, по которому протекал электрический ток. Игла двигалась таким образом, что это свидетельствовало о наличии магнитного поля в проводнике.
• 1826 . Француз Андре-Мари Ампер разработал теорию, объясняющую взаимодействие электричества и магнетизма, известную как электродинамика. Он также был первым, кто назвал электрический ток таковым и измерил интенсивность его протекания.
• 1831 . Британский физик и химик Майкл Фарадей открыл законы электролиза и электромагнитной индукции.
• 1865 . Шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл заложил основы электромагнетизма, сформулировав четыре уравнения Максвелла, описывающие электромагнитные явления.