электромагнетизм

Физический

2022

Мы объясняем, что такое электромагнетизм и каковы некоторые из его приложений. А также его история и примеры.

Электромагнетизм изучает взаимосвязь между электрическими и магнитными явлениями.

Что такое электромагнетизм?

Электромагнетизм - это ветвьфизический который изучает взаимосвязь между электрическими и магнитными явлениями, то есть взаимодействие между частицы загружен и электрические поля Y магнитный.

В 1821 году основы электромагнетизма стали известны благодаря научной работе британца Майкла Фарадея, послужившей основанием для этого дисциплина. В 1865 году шотландец Джеймс Клерк Максвелл сформулировал четыре «уравнения Максвелла», которые полностью описывают электромагнитные явления.

Применение электромагнетизма

Компасы работают за счет электромагнетизма.

Электромагнитные явления имеют очень важное применение в таких дисциплинах, как инженерия,электроника, тоЗдоровье, воздухоплавание или гражданское строительство, среди прочего. Они появляются в повседневной жизни, почти не осознавая этого, в компасах, динамиках, дверных звонках, магнитных картах, жестких дисках.

Основные области применения электромагнетизма:

Эксперименты по электромагнетизму

С помощью простых экспериментов можно понять некоторые электромагнитные явления, такие как:

Электродвигатель. Чтобы провести эксперимент, демонстрирующий основные представления о том, как работает электродвигатель, нам понадобятся:

  • Первый шаг. Положите кончик винта на отрицательный полюс батареи и положите магнит на головку винта. Вы можете увидеть, как элементы притягиваются друг к другу за счет магнетизм.
  • Второй шаг. Соедините концы кабеля с положительным полюсом батареи и магнитом (который вместе с винтом находится на отрицательном полюсе батареи).
  • Результат. Цепь аккумулятор-винт-магнит-кабель получается, через которую электрический ток который проходит через магнитное поле, созданное магнитом, и вращается с высокой скоростью из-за сила тангенциальная постоянная называется «силой Лоренца». Напротив, если вы попытаетесь соединить части, меняя полюса батареи, элементы отталкиваются друг от друга.

Клетка Фарадея. Ниже приводится подробный эксперимент это позволяет понять, как электромагнитные волны текут в электронных устройствах. Для этого потребуются следующие предметы:

    • Портативное радио или мобильный телефон на батарейках.
    • Металлическая сетка с отверстиями не более 1 см.
    • Плоскогубцы или ножницы, чтобы разрезать сетку
    • Небольшие кусочки проволоки для прикрепления проволочной сетки
    • Алюминиевая фольга (может не понадобиться)
  • Первый шаг. Вырежьте прямоугольный кусок проволочной сетки высотой 20 см и длиной 80 см, чтобы можно было собрать цилиндр.
  • Второй шаг. Вырежьте еще один круглый кусок проволочной сетки диаметром 25 см (он должен быть достаточного диаметра, чтобы покрыть цилиндр).
  • Шаг третий. Соедините концы прямоугольника металлической сетки так, чтобы образовался цилиндр, и скрепите концы кусочками проволоки.
  • Шаг четвертый. Поместите включенную магнитолу в металлический цилиндр и накройте цилиндр кругом из металлической сетки.
  • Результат. Радио перестанет играть, потому что электромагнитные волны извне не могут пройти через металл.
    Если вместо включенного радио вставить сотовый телефон и вызвать этот номер, чтобы он зазвонил, может случиться так, что он не будет звонить. Если он звонит, используйте более толстую металлическую решетку и отверстия меньшего размера или оберните сотовый телефон алюминиевой фольгой. Нечто подобное происходит при разговоре по мобильному телефону и входе в лифт, в результате чего сигнал прерывается - это эффект «клетки Фарадея».

Для чего нужен электромагнетизм?

Электромагнетизм позволяет использовать такие устройства, как микроволновые печи или телевидение.

Электромагнетизм очень полезен для человек поскольку существует бесчисленное множество приложений, которые позволяют удовлетворить ваши потребности. Многие инструменты, которые используются ежедневно, работают из-за электромагнитных воздействий. Электрический ток, который проходит через все разъемы в доме, например, можно использовать в различных целях (микроволновая печь, вентилятор, блендер, ТВ, токомпьютер), которые работают из-за электромагнетизма.

Магнетизм и электромагнетизм

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

Электромагнетизм предполагаетфизические явления производятся электрическими зарядами в состоянии покоя или вдвижение, которые создают электрические, магнитные или электромагнитные поля и влияют на материю, которая может находиться вгазообразный, жидкость Yтвердый.

Примеры электромагнетизма

Дверной звонок работает через электромагнит, который получает электрический заряд.

Существует множество примеров электромагнетизма, среди которых наиболее распространены:

  • Звонок. Это устройство, способное генерировать звуковой сигнал при нажатии переключателя. Он работает через электромагнит, который получаетэлектрический заряд, который создает магнитное поле (магнитный эффект), притягивающее небольшой молоток, который ударяется о поверхность металла и излучаетзвук.
  • Поезд на магнитной подушке. В отличие от поезда, приводимого в движение электровозом, который едет по рельсам, это транспортное средство, которое поддерживается и приводится в движение силой магнетизма и мощными электромагнитами, расположенными в его нижней части.
  • Электрический трансформатор. Это электрическое устройство, которое позволяет увеличивать или уменьшатьНапряжение (или напряжение) переменного тока.
  • Электродвигатель. Это устройство, которое преобразуетэлектроэнергия в механическая энергия, вызывая движение под действием магнитных полей, которые генерируются внутри.
  • Динамо. Это электрический генератор, который использует механическую энергию вращающегося движения и преобразует ее в электрическую энергию.
  • Микроволновка. Это электрическая духовка, которая генерирует электромагнитное излучение с частотой микроволн. Эти излучения вызывают вибрацию молекулы отВоды которые обладают еда, который быстро нагревает пищу.
  • Магнитно-резонансная томография. Это медицинский тест, с помощью которого получают изображения структуры и состава организма. Он состоит из взаимодействия магнитного поля, создаваемого машиной, магнитного резонатора (который работает как магнит) и магнитного поля.атомы водорода, содержащегося в организме человека. Эти атомы притягиваются «магнитным эффектом» устройства и создают электромагнитное поле, которое фиксируется и отображается на изображениях.
  • Микрофон. Это устройство, которое обнаруживает акустическая энергия (звук) и преобразует его в электрическую энергию. Это происходит через мембрану (или диафрагму), которая притягивается магнитом в магнитном поле и производит электрический ток, пропорциональный полученному звуку.
  • Планета земля. Наша планета работает как гигантский магнит из-за магнитного поля, которое создается в ее ядре (состоящем из металлов, таких как железо, никель). ДвижениеВращение Земли генерирует поток заряженных частиц ( электроны атомов ядра Земли). Этот ток создает магнитное поле, которое простирается на несколько километров над поверхностью планеты и отталкивает вредное солнечное излучение.

История электромагнетизма

  • 600 г. до н.э. Греческий Фалес из Милета заметил, что когда он натирает кусок янтаря, он заряжается и может притягивать куски соломы или перьев.
  • 1820 г. Датчанин Ганс Христиан Эрстед провел эксперимент, впервые объединивший явления электричества и магнетизма. Он заключался в поднесении намагниченной иглы к проводнику, по которому циркулировал электрический ток. Стрелка двигалась таким образом, что свидетельствовало о наличии магнитного поля в проводнике.
  • 1826. Француз Андре-Мари Ампер разработал теорию, объясняющую взаимодействие между электричеством и магнетизмом, названную «электродинамикой». Кроме того, он первым назвал электрический ток как таковой и измерил интенсивность его протекания.
  • 1831 г. Британский физик и химик Майкл Фарадей открыл законы электролиза и электромагнитной индукции.
  • 1865 г. Шотландец Джеймс Клерк Максвелл ввел основы электромагнетизма, сформулировав четыре «уравнения Максвелла», описывающие электромагнитные явления.
!-- GDPR -->