elektromagnētisms

Fizisks

2022

Mēs izskaidrojam, kas ir elektromagnētisms un kādi ir tā pielietojumi. Arī tās vēsture un piemēri.

Elektromagnētisms pēta attiecības starp elektriskajām un magnētiskajām parādībām.

Kas ir elektromagnētisms?

Elektromagnētisms ir filiālefiziskais kas pēta attiecības starp elektriskajām un magnētiskajām parādībām, tas ir, mijiedarbību starp daļiņas ielādēts un elektriskie lauki Y magnētisks.

1821. gadā elektromagnētisma pamati tika darīti zināmi ar brita Maikla Faradeja zinātnisko darbu, kas radīja šo disciplīna. 1865. gadā skots Džeimss Klerks Maksvels formulēja četrus "Maksvela vienādojumus", kas pilnībā apraksta elektromagnētiskās parādības.

Elektromagnētisma pielietojumi

Kompasi darbojas ar elektromagnētismu.

Elektromagnētiskajām parādībām ir ļoti svarīgi pielietojumi tādās disciplīnās kā inženierija,elektronika,Veselība, aeronautika vai civilā celtniecība, cita starpā. Tie parādās ikdienā, gandrīz nemanot, kompasos, skaļruņos, durvju zvanos, magnētiskajās kartēs, cietajos diskos.

Galvenie elektromagnētisma pielietojumi tiek izmantoti:

Eksperimenti ar elektromagnētismu

Izmantojot vienkāršus eksperimentus, ir iespējams izprast dažas elektromagnētiskās parādības, piemēram:

Elektromotors. Lai veiktu eksperimentu, kas parāda elektromotora darbības pamatjēdzienu, mums ir nepieciešams:

  • Pirmais solis. Novietojiet skrūves galu uz akumulatora negatīvā pola un novietojiet magnētu uz skrūves galvas. Jūs varat redzēt, kā elementi piesaista viens otru, pateicoties magnētisms.
  • Otrais solis. Savienojiet kabeļa galus ar akumulatora pozitīvo polu un magnētu (kas kopā ar skrūvi atrodas uz akumulatora negatīvā pola).
  • Rezultāts. Tiek iegūta akumulatora-skrūves-magnēta-kabeļa ķēde, caur kuru a elektriskā strāva kas iet caur magnēta radīto magnētisko lauku, un tas griežas lielā ātrumā, pateicoties a spēku tangenciālā konstante, ko sauc par "Lorenca spēku". Gluži pretēji, ja mēģināt savienot gabalus, apgriežot akumulatora polus, elementi atgrūž viens otru.

Faradeja būris. Zemāk ir detalizēts eksperiments kas ļauj saprast, kā elektromagnētiskie viļņi plūst elektroniskajās ierīcēs. Šim nolūkam ir nepieciešami šādi priekšmeti:

    • Ar akumulatoru darbināms portatīvais radio vai mobilais tālrunis
    • Metāla režģis ar caurumiem, kas nav lielāki par 1 cm
    • Knaibles vai šķēres režģa griešanai
    • Nelieli stieples gabaliņi, lai piestiprinātu stiepļu sietu
    • Alumīnija folija (var nebūt nepieciešama)
  • Pirmais solis. Izgrieziet taisnstūrveida stiepļu sietu 20 cm augstu un 80 cm garu, lai varētu salikt cilindru.
  • Otrais solis. Izgrieziet vēl vienu apļveida stiepļu sieta gabalu 25 cm diametrā (tam jābūt pietiekamam diametram, lai nosegtu cilindru).
  • Trešais solis. Savienojiet metāla režģa taisnstūra galus tā, lai izveidotu cilindru, un nostipriniet galus ar stieples gabaliņiem.
  • Ceturtais solis. Ievietojiet ieslēgto radio metāla cilindra iekšpusē un pārklājiet cilindru ar metāla režģa apli.
  • Rezultāts. Radio pārtrauks atskaņot, jo elektromagnētiskie viļņi no ārpuses nevar iziet cauri metāls.
    Ja radio vietā tiek ievietots mobilais tālrunis un tiek piezvanīts uz šo numuru, lai tas zvanītu, gadīsies, ka tas nezvanīs. Gadījumā, ja tas zvana, jums vajadzētu izmantot biezāku metāla grilu un mazākus caurumus vai ietīt mobilo tālruni alumīnija folijā. Kaut kas līdzīgs notiek, runājot pa mobilo tālruni un ieejot liftā, izraisot signāla pārtraukšanu, ir "Faradeja būra" efekts.

Kam paredzēts elektromagnētisms?

Elektromagnētisms ļauj izmantot tādas ierīces kā mikroviļņi vai televizors.

Elektromagnētisms ir ļoti noderīgs cilvēks jo ir neskaitāmas lietojumprogrammas, kas ļauj apmierināt jūsu vajadzības. Daudzi ikdienā lietojamie instrumenti darbojas elektromagnētisko efektu dēļ. Piemēram, elektriskā strāva, kas cirkulē caur visiem savienotājiem mājā, nodrošina vairākus lietojumus (mikroviļņu krāsni, ventilatoru, blenderi, TV,dators), kas darbojas elektromagnētisma dēļ.

Magnētisms un elektromagnētisms

Magnētisms ir parādība, kas izskaidro pievilkšanās vai atgrūšanas spēku starp magnētiskajiem materiāliem un kustīgiem lādiņiem.

Elektromagnētisms ietverfiziskas parādības ko rada elektriskie lādiņi miera stāvoklī vai iekšākustība, kas rada elektriskos, magnētiskos vai elektromagnētiskos laukus un ietekmē vielu, kas var atrasties agāzveida, šķidrums Yciets.

Elektromagnētisma piemēri

Durvju zvans darbojas caur elektromagnētu, kas saņem elektrisko lādiņu.

Ir daudz elektromagnētisma piemēru, un vieni no visbiežāk sastopamajiem ir:

  • Zvana signāls. Tā ir ierīce, kas spēj radīt skaņas signālu, nospiežot slēdzi. Tas darbojas caur elektromagnētu, kas saņem aelektriskais lādiņš, kas ģenerē magnētisko lauku (magnēta efektu), kas piesaista nelielu āmuru, kas triecas pret metāla virsmu un izstaroskaņu.
  • Magnētiskās levitācijas vilciens. Atšķirībā no vilciena, ko vada elektriskā lokomotīve, kas brauc pa sliedēm, šis ir transporta līdzeklis, ko uztur un virza magnētisma spēks un spēcīgie elektromagnēti, kas atrodas tā apakšējā daļā.
  • Elektriskais transformators. Tā ir elektriskā ierīce, kas ļauj palielināt vai samazinātspriegums (vai spriegumu) maiņstrāva.
  • Elektromotors. Tā ir ierīce, kas pārvēršElektroenerģija iekšā mehāniskā enerģija, kas rada kustību, iedarbojoties iekšā radītajiem magnētiskajiem laukiem.
  • Dinamo. Tas ir elektriskais ģenerators, kas izmanto rotējošas kustības mehānisko enerģiju un pārveido to elektroenerģijā.
  • Mikroviļņu krāsns. Tā ir elektriskā cepeškrāsns, kas rada elektromagnētisko starojumu mikroviļņu frekvencē. Šie starojumi vibrē molekulas noŪdens kam piemīt ēdiens, kas ātri ražo siltumu, gatavojot ēdienu.
  • Magnētiskās rezonanses attēlveidošanas. Tā ir medicīniska pārbaude, ar kuras palīdzību tiek iegūti organisma uzbūves un sastāva attēli. Tas sastāv no mašīnas radītā magnētiskā lauka mijiedarbības, magnētiskā rezonatora (kas darbojas kā magnēts) unatomi ūdeņradis, kas atrodas cilvēka organismā. Šos atomus piesaista ierīces "magnēta efekts" un tie rada elektromagnētisko lauku, kas tiek notverts un attēlots attēlos.
  • Mikrofons. Tā ir ierīce, kas nosaka akustiskā enerģija (skaņa) un pārvērš to elektroenerģijā. Tas tiek darīts caur membrānu (vai diafragmu), ko magnētiskajā laukā pievelk magnēts un kas rada elektrisko strāvu, kas ir proporcionāla saņemtajai skaņai.
  • Planēta Zeme. Mūsu planēta darbojas kā milzīgs magnēts, pateicoties magnētiskajam laukam, kas tiek ģenerēts tās kodolā (ko veido metāli, piemēram, dzelzs, niķelis). KustībaZemes rotācija ģenerē lādētu daļiņu plūsmu ( elektroni no Zemes kodola atomiem). Šī strāva rada magnētisko lauku, kas stiepjas vairākus kilometrus virs planētas virsmas un kas atvaira kaitīgo saules starojumu.

Elektromagnētisma vēsture

  • 600 BC Grieķu Thales no Milētas novēroja, ka, berzējot dzintara gabalu, tas bija uzlādēts un spēja piesaistīt salmu vai spalvu gabalus.
  • 1820. Dānis Hanss Kristians Oersteds veica eksperimentu, kas pirmo reizi apvienoja elektrības un magnētisma parādības. Tas sastāvēja no magnetizētas adatas pietuvināšanas vadītājam, caur kuru cirkulēja elektriskā strāva. Adata kustējās tādā veidā, kas liecināja par magnētiskā lauka klātbūtni vadītājā.
  • 1826. Francūzis André-Marie Ampère izstrādāja teoriju, kas izskaidro elektrības un magnētisma mijiedarbību, ko sauc par "elektrodinamiku". Turklāt viņš pirmais nosauca elektrisko strāvu kā tādu un izmērīja tās plūsmas intensitāti.
  • 1831. Britu fiziķis un ķīmiķis Maikls Faradejs atklāja elektrolīzes un elektromagnētiskās indukcijas likumus.
  • 1865. Skots Džeimss Klerks Maksvels iepazīstināja ar elektromagnētisma pamatiem, formulējot četrus "Maksvela vienādojumus", kas apraksta elektromagnētiskās parādības.
!-- GDPR -->