електромагнетизм

Фізичний

2022

Ми пояснюємо, що таке електромагнетизм і які його застосування. А також його історія та приклади.

Електромагнетизм вивчає зв’язок між електричними та магнітними явищами.

Що таке електромагнетизм?

Електромагнетизм - це галузьфізичний яка вивчає взаємозв’язки між електричними та магнітними явищами, тобто взаємодію між частинок завантажений і електричні поля Ю магнітний.

У 1821 році основи електромагнетизму були відомі завдяки науковій роботі британця Майкла Фарадея, яка дала початок цьому дисципліна. У 1865 році шотландець Джеймс Клерк Максвелл сформулював чотири «рівняння Максвелла», які повністю описують електромагнітні явища.

Застосування електромагнетизму

Компаси працюють за допомогою електромагнетизму.

Електромагнітні явища мають дуже важливе застосування в таких дисциплінах, як інженерія,електроніка,Здоров'я, аеронавтика або цивільне будівництво, серед інших. Вони з’являються в повсякденному житті, майже не усвідомлюючи цього, в компасах, колонках, дверних дзвінках, магнітних картках, жорстких дисках.

Основні застосування електромагнетизму використовуються в:

Експерименти з електромагнетизму

За допомогою простих експериментів можна зрозуміти деякі електромагнітні явища, такі як:

Електродвигун. Щоб провести експеримент, який показує основне поняття про роботу електродвигуна, нам потрібно:

  • Перший крок. Покладіть кінчик гвинта на негативний полюс батареї, а магніт покладіть на голівку гвинта. Ви можете побачити, як елементи притягуються один одного завдяки магнетизм.
  • Другий крок. З’єднайте кінці кабелю з плюсовим полюсом батареї та з магнітом (який разом із гвинтом на мінусовому полюсі батареї).
  • Результат. Виходить схема акумулятор-гвинт-магніт-кабель, через яку а електричний струм що проходить через магнітне поле, створене магнітом, і обертається з високою швидкістю завдяки a сила тангенціальна стала називається «силою Лоренца». Навпаки, якщо ви спробуєте з’єднати частини, переставивши полюси батареї, елементи відштовхуються один від одного.

Клітка Фарадея. Нижче наведено детальну інформацію експеримент що дозволяє зрозуміти, як протікають електромагнітні хвилі в електронних пристроях. Для цього потрібні такі предмети:

    • Портативна радіостанція або мобільний телефон, що працює від батарейок
    • Металева сітка з отворами не більше 1 см
    • Плоскогубці або ножиці для вирізання сітки
    • Невеликі шматочки дроту для кріплення дротяної сітки
    • Алюмінієва фольга (може не знадобитися)
  • Перший крок. Відріжте прямокутний шматок дротяної сітки висотою 20 см і довжиною 80 см, щоб можна було зібрати циліндр.
  • Другий крок. Відріжте ще один круглий шматок дротяної сітки діаметром 25 см (вона має мати достатній діаметр, щоб закрити циліндр).
  • Третій крок. З’єднайте кінці прямокутника металевої сітки так, щоб утворився циліндр, і закріпіть кінці шматочками дроту.
  • Четвертий крок. Помістіть увімкнене радіо в металевий циліндр і накрийте циліндр металевою сіткою.
  • Результат. Радіо припинить відтворення, тому що електромагнітні хвилі ззовні не можуть проходити крізь них метал.
    Якщо замість увімкненого радіо вставити мобільний телефон і зателефонувати за цим номером, щоб він дзвонив, трапиться, що він не дзвонить. Якщо він дзвонить, слід використовувати товстішу металеву решітку та менші отвори або загорнути мобільний телефон в алюмінієву фольгу. Щось подібне відбувається під час розмови по мобільному телефону та входження в ліфт, через що сигнал переривається — це ефект «клітки Фарадея».

Для чого потрібен електромагнетизм?

Електромагнетизм дозволяє використовувати такі пристрої, як мікрохвильова піч або телевізор.

Електромагнетизм дуже корисний для людина оскільки існує незліченна кількість програм, які дозволяють задовольнити ваші потреби. Багато приладів, які використовуються щодня, працюють за рахунок електромагнітного впливу. Наприклад, електричний струм, який циркулює через усі роз’єми в будинку, забезпечує багаторазове використання (мікрохвильова піч, вентилятор, блендер, телевізор,комп'ютер), які працюють за рахунок електромагнетизму.

Магнетизм і електромагнетизм

Магнетизм - це явище, яке пояснює силу притягання або відштовхування між магнітними матеріалами і рухомими зарядами.

Електромагнетизм включаєфізичні явища утворюється електричними зарядами в стані спокою або врух, які породжують електричні, магнітні або електромагнітні поля і впливають на матерію, яка може перебувати вгазоподібний, рідина Ютвердий.

Приклади електромагнетизму

Дверний дзвінок працює через електромагніт, який отримує електричний заряд.

Існує безліч прикладів електромагнетизму, серед них найпоширеніші:

  • Дзвінець. Це пристрій, здатний генерувати звуковий сигнал при натисканні перемикача. Він працює через електромагніт, який приймає aелектричний заряд, який створює магнітне поле (ефект магніту), яке притягує невеликий молоток, який вдаряється об поверхню металу та випромінюєзвук.
  • Поїзд на магнітній левітації. На відміну від поїзда, керованого електровозом, який рухається по рейках, це транспортний засіб, який підтримується і приводиться в рух силою магнетизму та потужними електромагнітами, розташованими в його нижній частині.
  • Електричний трансформатор. Це електричний пристрій, який дозволяє збільшувати або зменшуватиНапруга (або напруга) змінного струму.
  • Електродвигун. Це пристрій, який перетворюєелектрична енергія в механічна енергія, що створює рух під дією магнітних полів, що утворюються всередині.
  • Динамо. Це електричний генератор, який використовує механічну енергію обертового руху і перетворює її в електричну.
  • Мікрохвильова піч. Це електрична піч, яка генерує електромагнітне випромінювання на частоті мікрохвиль. Ці випромінювання вібрують молекули відВода які володіють їжа, який швидко виділяє тепло, готуючи їжу.
  • Магнітно-резонансна томографія. Це медичний тест, за допомогою якого отримують зображення будови та складу організму. Він складається із взаємодії магнітного поля, створеного машиною, магнітного резонатора (який працює як магніт) іатоми водню, що міститься в організмі людини. Ці атоми притягуються «магнітним ефектом» пристрою і створюють електромагнітне поле, яке вловлюється і відображається на зображеннях.
  • Мікрофон. Це пристрій, який виявляє акустична енергія (звук) і перетворює його в електричну енергію. Він робить це через мембрану (або діафрагму), яку притягує магніт у магнітному полі і яка виробляє електричний струм, пропорційний отриманому звуку.
  • Планета Земля. Наша планета працює як гігантський магніт завдяки магнітному полю, яке створюється в її ядрі (складається з таких металів, як залізо, нікель). Рух оОбертання Землі генерує потік заряджених частинок ( електрони атомів ядра Землі). Цей струм створює магнітне поле, яке простягається на кілька кілометрів над поверхнею планети і відштовхує шкідливу сонячну радіацію.

Історія електромагнетизму

  • 600 рік до нашої ери Грецький Фалес з Мілета помітив, що, коли терти шматок бурштину, він заряджався і міг притягувати шматочки соломи або пір'я.
  • 1820 р. Датчанин Ганс Крістіан Ерстед провів експеримент, який вперше об’єднав явища електрики та магнетизму. Воно полягало в тому, що намагнічену стрілку наближали до провідника, по якому циркулював електричний струм. Голка рухалася таким чином, що свідчило про наявність магнітного поля в провіднику.
  • 1826. Француз Андре-Марі Ампер розробив теорію, яка пояснює взаємодію між електрикою та магнетизмом, яку називають «електродинамікою». Крім того, він першим назвав електричний струм як такий і виміряв інтенсивність його протікання.
  • 1831. Британський фізик і хімік Майкл Фарадей відкрив закони електролізу та електромагнітної індукції.
  • 1865. Шотландець Джеймс Клерк Максвелл представив основи електромагнетизму, сформулювавши чотири «рівняння Максвелла», які описують електромагнітні явища.
!-- GDPR -->