elektromagnetizmas

Fizinis

2022

Mes paaiškiname, kas yra elektromagnetizmas ir kokie jo pritaikymo būdai. Taip pat jos istorija ir pavyzdžiai.

Elektromagnetizmas tiria ryšį tarp elektrinių ir magnetinių reiškinių.

Kas yra elektromagnetizmas?

Elektromagnetizmas yra šakafizinis kuri tiria ryšius tarp elektrinių ir magnetinių reiškinių, tai yra, sąveiką tarp dalelės pakrautas ir elektriniai laukai Y magnetinis.

1821 m. elektromagnetizmo pagrindai buvo paskelbti brito Michaelo Faradėjaus moksliniu darbu, kuris paskatino tai padaryti. disciplina. 1865 m. škotas Jamesas Clerkas Maxwellas suformulavo keturias „Maksvelo lygtis“, kurios visiškai apibūdina elektromagnetinius reiškinius.

Elektromagnetizmo pritaikymai

Kompasai veikia elektromagnetizmu.

Elektromagnetiniai reiškiniai yra labai svarbūs tokiose disciplinose kaip inžinerija,elektronika,Sveikata, aeronautika ar civilinė statyba, be kita ko. Jie atsiranda kasdienybėje, beveik patys to nesuvokdami, kompasuose, garsiakalbiuose, durų skambučiuose, magnetinėse kortelėse, kietuosiuose diskuose.

Pagrindiniai elektromagnetizmo pritaikymai naudojami:

  • Elektra.
  • Magnetizmas.
  • Elektrinis laidumas ir superlaidumas.
  • Gama spinduliai ir rentgeno spinduliai.
  • Thebangos elektromagnetinis.
  • Infraraudonoji, matoma ir ultravioletinė spinduliuotė.
  • Radijo bangos ir mikrobangų krosnelės.

Elektromagnetizmo eksperimentai

Atliekant paprastus eksperimentus galima suprasti kai kuriuos elektromagnetinius reiškinius, tokius kaip:

Elektros variklis. Norėdami atlikti eksperimentą, kuris parodo pagrindinę elektros variklio veikimo koncepciją, mums reikia:

  • Pirmas žingsnis. Uždėkite varžto galą ant neigiamo akumuliatoriaus poliaus, o magnetą - ant varžto galvutės. Galite pamatyti, kaip elementai traukia vienas kitą dėl magnetizmas.
  • Antras žingsnis. Sujunkite kabelio galus su teigiamu akumuliatoriaus poliu ir magnetu (kuris kartu su varžtu yra ant neigiamo akumuliatoriaus poliaus).
  • Rezultatas. Gaunama akumuliatoriaus-sraigto-magneto-laido grandinė, per kurią a elektros srovė kuris praeina per magneto sukurtą magnetinį lauką ir sukasi dideliu greičiu dėl a jėga tangentinė konstanta, vadinama „Lorenco jėga“. Priešingai, jei bandysite sujungti dalis apversdami akumuliatoriaus polius, elementai atstumia vienas kitą.

Faradėjaus narvas. Žemiau pateikiamas išsamus eksperimentas leidžia suprasti, kaip elektromagnetinės bangos teka elektroniniuose prietaisuose. Tam reikalingi šie elementai:

    • Baterija maitinamas nešiojamas radijas arba mobilusis telefonas
    • Metalinis tinklelis su ne didesnėmis kaip 1 cm skylėmis
    • Replės arba žirklės tinkleliui pjauti
    • Maži vielos gabalėliai vielos tinklui pritvirtinti
    • Aliuminio folija (gali būti nebūtina)
  • Pirmas žingsnis. Išpjaukite stačiakampį 20 cm aukščio ir 80 cm ilgio vielos tinklo gabalą, kad būtų galima surinkti cilindrą.
  • Antras žingsnis. Išpjaukite kitą apskritą 25 cm skersmens vielos tinklo gabalą (jo skersmuo turėtų būti pakankamas, kad uždengtų cilindrą).
  • Trečias žingsnis. Metalinės grotelės stačiakampio galus sujunkite taip, kad susidarytų cilindras ir galus pritvirtinkite vielos gabalėliais.
  • Ketvirtas žingsnis. Įstatykite įjungtą radiją į metalinį cilindrą ir uždenkite cilindrą metaliniu tinklelio apskritimu.
  • Rezultatas. Radijas nustos groti, nes elektromagnetinės bangos iš išorės negali praeiti pro metalo.
    Jei vietoj įjungto radijo įkišamas mobilusis telefonas ir tuo numeriu skambinama, kad jis skambėtų, atsitiks, kad jis neskambės. Tuo atveju, jei jis suskamba, naudokite storesnes metalines groteles ir mažesnes skylutes arba apvyniokite mobilųjį telefoną aliuminio folija. Kažkas panašaus nutinka kalbant mobiliuoju telefonu ir įeinant į liftą, dėl kurio signalas nutrūksta – tai „Faradėjaus narvo“ efektas.

Kam skirtas elektromagnetizmas?

Elektromagnetizmas leidžia naudoti tokius įrenginius kaip mikrobangų krosnelės ar televizorius.

Elektromagnetizmas yra labai naudingas zmogus nes yra daugybė programų, kurios leidžia patenkinti jūsų poreikius. Daugelis kasdien naudojamų prietaisų veikia dėl elektromagnetinio poveikio. Pavyzdžiui, elektros srovę, cirkuliuojančią per visas namo jungtis, galima naudoti įvairiais būdais (mikrobangų krosnelė, ventiliatorius, maišytuvas, televizorius,kompiuteris), kurie veikia dėl elektromagnetizmo.

Magnetizmas ir elektromagnetizmas

Magnetizmas yra reiškinys, paaiškinantis magnetinių medžiagų ir judančių krūvių traukos ar atstūmimo jėgą.

Elektromagnetizmas apimafizikiniai reiškiniai susidaro dėl elektros krūvių ramybės būsenoje arba vidujejudėjimas, kurie sukelia elektrinius, magnetinius ar elektromagnetinius laukus ir turi įtakos medžiagai, kuri gali būti adujinis, skystis Ykietas.

Elektromagnetizmo pavyzdžiai

Durų skambutis veikia per elektromagnetą, kuris gauna elektros krūvį.

Yra daug elektromagnetizmo pavyzdžių, o tarp labiausiai paplitusių yra:

  • Skambutis. Tai įrenginys, galintis generuoti garso signalą paspaudus jungiklį. Jis veikia per elektromagnetą, kuris priima aelektros krūvis, kuris sukuria magnetinį lauką (magneto efektą), kuris pritraukia mažą plaktuką, kuris atsitrenkia į metalinį paviršių ir skleidžiagarsas.
  • Magnetinės levitacijos traukinys. Skirtingai nuo traukinio, vairuojamo elektrinio lokomotyvo, važiuojančio bėgiais, tai transporto priemonė, kurią palaiko ir varo magnetizmo jėga bei jo apatinėje dalyje esantys galingi elektromagnetai.
  • Elektros transformatorius. Tai elektrinis prietaisas, leidžiantis padidinti arba sumažintiĮtampa (arba įtampa) kintamoji srovė.
  • Elektros variklis. Tai įrenginys, kuris konvertuojaelektros energija in mechaninė energija, sukuriant judėjimą veikiant viduje sukuriamiems magnetiniams laukams.
  • Dinamo. Tai elektros generatorius, kuris naudoja mechaninę besisukančio judesio energiją ir paverčia ją elektros energija.
  • Mikrobangų krosnelė. Tai elektrinė orkaitė, kuri generuoja elektromagnetinę spinduliuotę mikrobangų dažniu. Šios spinduliuotės vibruoja molekules išVanduo kurie turi maistas, kuri greitai gamina šilumą, gamina maistą.
  • Magnetinio rezonanso tomografija. Tai medicininis testas, kurio metu gaunami organizmo sandaros ir sudėties vaizdai. Jį sudaro mašinos sukuriamo magnetinio lauko sąveika, magnetinis rezonatorius (kuris veikia kaip magnetas) iratomai vandenilio, esančio žmogaus organizme. Šiuos atomus pritraukia prietaiso „magnetinis efektas“ ir sukuria elektromagnetinį lauką, kuris užfiksuojamas ir atvaizduojamas vaizduose.
  • Mikrofonas. Tai įrenginys, kuris aptinka akustinė energija (garsą) ir paverčia jį elektros energija. Tai daroma per membraną (arba diafragmą), kurią magnetiniame lauke traukia magnetas ir kuri sukuria elektros srovę, proporcingą gaunamam garsui.
  • Planeta žemė. Mūsų planeta veikia kaip milžiniškas magnetas dėl magnetinio lauko, kuris sukuriamas jos šerdyje (sudarytame iš metalų, tokių kaip geležis, nikelio). JudėjimasŽemės sukimasis generuoja įkrautų dalelių srautą ( elektronų Žemės branduolio atomų). Ši srovė sukuria magnetinį lauką, kuris tęsiasi kelis kilometrus virš planetos paviršiaus ir kuris atstumia žalingą saulės spinduliuotę.

Elektromagnetizmo istorija

  • 600 m.pr.Kr Graikas Talis iš Mileto pastebėjo, kad trinant gintaro gabalėlį jis pasikrauna ir galėjo pritraukti šiaudų ar plunksnų gabalėlius.
  • 1820. Danas Hansas Christianas Oerstedas atliko eksperimentą, kuris pirmą kartą sujungė elektros ir magnetizmo reiškinius. Jį sudarė įmagnetintos adatos priartinimas prie laidininko, per kurį cirkuliavo elektros srovė. Adata judėjo taip, kad būtų įrodytas magnetinio lauko buvimas laidininke.
  • 1826 m. Prancūzas André-Marie Ampère'as sukūrė teoriją, paaiškinančią elektros ir magnetizmo sąveiką, vadinamą „elektrodinamika“. Be to, jis pirmasis įvardijo elektros srovę kaip tokią ir išmatavo jos tekėjimo intensyvumą.
  • 1831. Britų fizikas ir chemikas Michaelas Faradėjus atrado elektrolizės ir elektromagnetinės indukcijos dėsnius.
  • 1865. Škotas Jamesas Clerkas Maxwellas pristatė elektromagnetizmo pagrindus, suformuluodamas keturias „Maksvelo lygtis“, apibūdinančias elektromagnetinius reiškinius.
!-- GDPR -->