Saturs
Theelektromagnētisms Tā ir fizikas nozare, kas no vienojošās teorijas tuvojas gan elektrības, gan magnētisma laukiem, lai formulētu vienu no četriem līdz šim zināmiem Visuma pamatspēkiem: elektromagnētismu. Pārējie fundamentālie spēki (vai fundamentālās mijiedarbības) ir gravitācija un spēcīga un vāja kodola mijiedarbība.
Elektromagnētisms ir lauka teorija, tas ir, balstīts uz fizisko lielumu vektors vai tenors, kas ir atkarīgi no stāvokļa telpā un laikā. Tas ir balstīts uz četriem vektoru diferenciālvienādojumiem (kurus formulēja Maikls Faradejs un ko pirmo reizi izstrādāja Džeimss Klerks Maksvels, tāpēc viņi tika kristīti kā Maksvela vienādojumi), kas ļauj kopīgi pētīt elektrisko un magnētisko lauku, kā arī elektrisko strāvu, elektrisko polarizāciju un magnētisko polarizāciju.
No otras puses, elektromagnētisms ir makroskopiska teorija.Tas nozīmē, ka tā pēta lielas elektromagnētiskas parādības, kas piemērojamas lielam daļiņu skaitam un ievērojamiem attālumiem, jo atomu un molekulārajos līmeņos tā dod vietu citai disciplīnai, kas pazīstama kā kvantu mehānika.
Pat pēc 20. gadsimta kvantu revolūcijas tika meklēti elektromagnētiskās mijiedarbības kvantu teorija, tādējādi radot kvantu elektrodinamiku.
- Skatīt arī: Magnētiskie materiāli
Elektromagnētisma pielietošanas jomas
Šī fizikas joma ir bijusi nozīmīga daudzu disciplīnu un tehnoloģiju, jo īpaši inženierzinātņu un elektronikas, attīstībā, kā arī elektrības uzglabāšanā un pat tās izmantošanā veselības, aeronautikas vai būvniecības jomā. pilsētas.
Tā dēvētā otrā rūpnieciskā revolūcija vai tehnoloģiskā revolūcija nebūtu bijusi iespējama bez elektrības un elektromagnētisma iekarošanas.
Elektromagnētisma pielietojuma piemēri
- Zīmogi. Šo ikdienas sīkrīku mehānisms ir saistīts ar elektriskā lādiņa cirkulāciju caur elektromagnētu, kura magnētiskais lauks piesaista mazu metāla āmuru pret zvanu, pārtraucot ķēdi un ļaujot tam atkal sākt, tāpēc āmurs to atkārtoti sit un rada skaņu, kas piesaista mūsu uzmanību.
- Magnētiskās piekares vilcieni. Tā vietā, lai ripotu pa sliedēm, piemēram, parastajiem vilcieniem, šis ultra tehnoloģiskais vilciena modelis tiek turēts magnētiskajā levitācijā, pateicoties spēcīgiem elektromagnētiem, kas uzstādīti tā apakšējā daļā. Tādējādi elektriskā atgrūšanās starp magnētiem un platformas, uz kuras brauc vilciens, metālu, uztur transportlīdzekļa svaru gaisā.
- Elektriskie transformatori. Transformators - tās cilindriskās ierīces, kuras dažās valstīs mēs redzam elektropārvades līnijās, kalpo, lai kontrolētu (palielinātu vai samazinātu) maiņstrāvas spriegumu. Viņi to dara caur spolēm, kas sakārtotas ap dzelzs serdi, kuras elektromagnētiskie lauki ļauj modulēt izejošās strāvas intensitāti.
- Elektromotori. Elektromotori ir elektriskās mašīnas, kas, pagriežot ap asi, pārveido elektrisko enerģiju mehāniskā enerģijā. Šī enerģija ir tā, kas rada mobilā kustību. Tās darbība pamatojas uz elektromagnētiskajiem pievilcības un atgrūšanas spēkiem starp magnētu un spoli, caur kuru cirkulē elektriskā strāva.
- Dinamos. Šīs ierīces tiek izmantotas, lai izmantotu transportlīdzekļa, piemēram, automašīnas, riteņu rotācijas priekšrocības, lai pagrieztu magnētu un radītu magnētisko lauku, kas baro maiņstrāvu uz spolēm.
- Tālrunis. Šīs ikdienas ierīces burvība ir nekas cits kā spēja pārveidot skaņas viļņus (piemēram, balsi) elektromagnētiskā lauka modulācijās, ko sākotnēji ar kabeļa palīdzību var pārraidīt uz uztvērēju otrā galā, kas spēj izliet procesu un atgūt elektromagnētiski ietvertos skaņas viļņus.
- Mikroviļņu krāsnis Šīs ierīces darbojas, sākot no elektromagnētisko viļņu ģenerēšanas un koncentrēšanās uz pārtiku. Šie viļņi ir līdzīgi tiem, ko izmanto radiosakaru vajadzībām, taču ar augstu frekvenci, kas ļoti lielā ātrumā pagriež ēdienā esošos diplodus (magnētiskās daļiņas), cenšoties pielāgoties iegūtajam magnētiskajam laukam. Šī kustība ir tā, kas rada siltumu.
- Magnētiskās rezonanses attēlveidošana (MRI). Šis elektromagnētisma medicīniskais pielietojums ir bijis bezprecedenta sasniegums veselības jautājumos, jo tas ļauj neinvazīvā veidā izpētīt dzīvo būtņu ķermeņa iekšpusi, sākot no tajā esošo ūdeņraža atomu elektromagnētiskās manipulācijas, lai radītu lauks, ko var interpretēt ar specializētiem datoriem.
- Mikrofoni Šīs mūsdienās tik izplatītās ierīces darbojas, pateicoties elektromagnēta piesaistītajai diafragmai, kuras jutība pret skaņas viļņiem ļauj tās pārveidot par elektrisko signālu. Pēc tam to var pārsūtīt un atšifrēt attālināti vai pat vēlāk saglabāt un reproducēt.
- Masu spektrometri. Tā ir ierīce, kas ļauj ļoti precīzi analizēt noteiktu ķīmisko savienojumu sastāvu, sākot no to sastādošo atomu magnētiskās atdalīšanas, izmantojot to jonizāciju un nolasīšanu ar specializētu datoru.
- Osciloskopi. Elektroniskie instrumenti, kuru mērķis ir grafiski attēlot elektriskos signālus, kas laika gaitā mainās no konkrētā avota. Šim nolūkam viņi ekrānā izmanto koordinātu asi, kuras līnijas ir sprieguma mērījumu rezultāts no noteiktā elektriskā signāla. Tos izmanto medicīnā, lai mērītu sirds, smadzeņu vai citu orgānu funkcijas.
- Magnētiskās kartes. Šī tehnoloģija ļauj eksistēt kredītkartes vai debetkartes, kurām noteiktā veidā polarizēta magnētiskā lente, šifrēt informāciju, pamatojoties uz tās feromagnētisko daļiņu orientāciju. Ieviešot tajās informāciju, izraudzītās ierīces polarizē minētās daļiņas noteiktā veidā, lai pēc tam minēto secību varētu "nolasīt", lai iegūtu informāciju.
- Digitālā atmiņa uz magnētiskajām lentēm. Galvenais skaitļošanas un datoru pasaulē tas ļauj uzglabāt lielu informācijas daudzumu magnētiskajos diskos, kuru daļiņas ir polarizētas noteiktā veidā un atšifrējamas ar datorizētu sistēmu. Šie diski var būt noņemami, piemēram, pildspalvas diski vai tagad vairs nedarboti disketes, vai arī tie var būt pastāvīgi un sarežģītāki, piemēram, cietie diski.
- Magnētiskas bungas. Šis 1950. un 1960. gados populārais datu glabāšanas modelis bija viens no pirmajiem magnētisko datu glabāšanas veidiem. Tas ir dobs metāla cilindrs, kas griežas lielā ātrumā, ko ieskauj magnētisks materiāls (dzelzs oksīds), uz kura informācija tiek drukāta ar kodētas polarizācijas sistēmas palīdzību. Atšķirībā no diskiem tai nebija lasāmgalvas, un tas ļāva tai nedaudz izlocīties informācijas iegūšanā.
- Velosipēdu gaismas. Velosipēdu priekšpusē iebūvētie lukturi, kas ieslēdzas kustības laikā, darbojas, pateicoties riteņa rotācijai, pie kura piestiprināts magnēts, kura rotācija rada magnētisko lauku un tāpēc pieticīgu elektrības maiņas avotu. Tad šis elektriskais lādiņš tiek novadīts uz spuldzi un pārvērsts gaismā.
- Turpiniet ar: Vara lietojumprogrammas
