Indhold
Detelektromagnetisme Det er en gren af fysikken, der nærmer sig felterne for både elektricitet og magnetisme fra en samlende teori for at formulere en af de hidtil kendte fire grundlæggende kræfter i universet: elektromagnetisme. De andre grundlæggende kræfter (eller grundlæggende interaktioner) er tyngdekraften og stærke og svage nukleare interaktioner.
Elektromagnetisme er en feltteori, dvs. baseret på fysiske størrelser vektor eller tensor, som afhænger af placeringen i rum og tid. Den er baseret på fire vektordifferentialligninger (formuleret af Michael Faraday og udviklet for første gang af James Clerk Maxwell, hvorfor de blev døbt som Maxwell ligninger), der tillader fælles undersøgelse af elektriske og magnetiske felter såvel som elektrisk strøm, elektrisk polarisering og magnetisk polarisering.
På den anden side er elektromagnetisme en makroskopisk teori.Dette betyder, at det studerer store elektromagnetiske fænomener, der gælder for et stort antal partikler og betydelige afstande, da det på atom- og molekylært niveau giver plads til en anden disciplin, kendt som kvantemekanik.
Alligevel blev der efter kvante-revolutionen i det 20. århundrede søgt efter en kvanteteori om elektromagnetisk interaktion, hvilket gav anledning til kvanteelektrodynamik.
- Se også: Magnetiske materialer
Elektromagnetisme anvendelsesområder
Dette fysikfelt har været nøglen til udviklingen af adskillige discipliner og teknologier, især teknik og elektronik, såvel som lagring af elektricitet og endda dets anvendelse inden for områder inden for sundhed, luftfart eller byggeri. urban.
Den såkaldte anden industrielle revolution eller teknologiske revolution ville ikke have været mulig uden erobring af elektricitet og elektromagnetisme.
Eksempler på anvendelser af elektromagnetisme
- Frimærker. Mekanismen i disse hverdagsgadgets involverer cirkulation af en elektrisk ladning gennem en elektromagnet, hvis magnetfelt tiltrækker en lille metalhammer mod en klokke, afbryder kredsløbet og lader den starte igen, så hammeren rammer den gentagne gange og producerer den lyd, der fanger vores opmærksomhed.
- Magnetiske ophængstog. I stedet for at rulle på skinner som konventionelle tog, holdes denne ultra-teknologiske togmodel i magnetisk levitation takket være kraftige elektromagneter installeret i den nederste del. Således holder den elektriske frastødning mellem magneterne og metallet på platformen, hvorpå toget kører, køretøjets vægt i luften.
- Elektriske transformere. En transformer, de cylindriske enheder, som vi i nogle lande ser på kraftledninger, tjener til at kontrollere (øge eller mindske) spændingen på en vekselstrøm. De opnår dette gennem spoler arrangeret omkring en jernkerne, hvis elektromagnetiske felter tillader intensiteten af den udgående strøm at blive moduleret.
- Elektriske motorer. Elektriske motorer er elektriske maskiner, der ved at dreje rundt om en akse omdanner elektrisk energi til mekanisk energi. Denne energi er det, der genererer mobilens bevægelse. Driften er baseret på de elektromagnetiske tiltrækningskræfter og frastødning mellem en magnet og en spole, gennem hvilken en elektrisk strøm cirkulerer.
- Dynamoer. Disse enheder bruges til at udnytte rotationen af hjulene på et køretøj, såsom en bil, til at rotere en magnet og producere et magnetfelt, der føder vekselstrøm til spolerne.
- Telefon. Magien bag denne daglige enhed er ingen ringere end evnen til at konvertere lydbølger (såsom stemme) til moduleringer af et elektromagnetisk felt, der oprindeligt kan transmitteres med et kabel til en modtager i den anden ende, der er i stand til at hælde processen og gendanne elektromagnetisk indeholdte lydbølger.
- Mikrobølgeovne Disse apparater fungerer fra dannelsen og koncentrationen af elektromagnetiske bølger på mad. Disse bølger svarer til dem, der bruges til radiokommunikation, men med en høj frekvens, der roterer madens diploder (magnetiske partikler) ved meget høje hastigheder, da de forsøger at tilpasse sig det resulterende magnetfelt. Denne bevægelse er det, der genererer varmen.
- Magnetisk resonansbilleddannelse (MR). Denne medicinske anvendelse af elektromagnetisme har været et hidtil uset fremskridt inden for sundhedsspørgsmål, da det gør det muligt på en ikke-invasiv måde at undersøge det indre af kroppen af levende væsener fra den elektromagnetiske manipulation af brintatomer indeholdt i den for at generere et felt, der kan fortolkes af specialiserede computere.
- Mikrofoner Disse enheder, der er så almindelige i dag, fungerer takket være en membran tiltrukket af en elektromagnet, hvis følsomhed over for lydbølger gør det muligt at oversætte dem til et elektrisk signal. Dette kan derefter sendes og dekrypteres eksternt eller endda gemmes og reproduceres senere.
- Massespektrometre. Det er en enhed, der gør det muligt at analysere sammensætningen af visse kemiske forbindelser med stor præcision startende fra den magnetiske adskillelse af de atomer, der komponerer dem ved hjælp af deres ionisering og aflæsning af en specialiseret computer.
- Oscilloskoper. Elektroniske instrumenter, hvis formål er at grafisk repræsentere de elektriske signaler, der varierer over tid fra en given kilde. Til dette bruger de en koordinatakse på skærmen, hvis linjer er produktet af måling af spændingerne fra det bestemte elektriske signal. De bruges i medicin til at måle funktionerne i hjertet, hjernen eller andre organer.
- Magnetiske kort. Denne teknologi gør det muligt for eksistensen af kredit- eller betalingskort, som har et magnetbånd polariseret på en bestemt måde, til at kryptere information baseret på orienteringen af dets ferromagnetiske partikler. Ved at indføre information i dem polariserer udpegede indretninger partiklerne på en bestemt måde, så rækkefølgen derefter kan "læses" for at hente informationen.
- Digital lagring på magnetbånd. Nøglen til computeren og computeren giver det mulighed for at gemme store mængder information på magnetiske diske, hvis partikler er polariseret på en bestemt måde og dechiffreret af et edb-system. Disse diske kan være aftagelige, som f.eks. Pen-drev eller nu afviklede disketter, eller de kan være permanente og mere komplekse som harddiske.
- Magnetiske trommer. Denne datalagringsmodel, populær i 1950'erne og 1960'erne, var en af de første former for magnetisk datalagring. Det er en hul metalcylinder, der roterer ved høje hastigheder, omgivet af et magnetisk materiale (jernoxid), hvorpå oplysninger udskrives ved hjælp af et kodet polarisationssystem. I modsætning til diskene havde det ikke et læsehoved, og det tillod det en vis smidighed i hentning af information.
- Cykellys. De indbyggede lys foran på cyklerne, der tænder, når de bevæger sig, fungerer takket være hjulets rotation, som en magnet er fastgjort til, hvis rotation frembringer et magnetfelt og derfor en beskeden kilde til alternerende elektricitet. Denne elektriske ladning ledes derefter til pæren og oversættes til lys.
- Fortsæt med: Kobber applikationer
