Den elektromagnetisme er en kraft af de vigtigste, da sammen med tyngdekraftens, stærk nukleare og svage nukleare er del af de grundlæggende kræfter i universet, som er dem, der ikke kan forklares ud fra mere grundlæggende kræfter. Denne kraft påvirker kun organer, der er ladet med elektricitet, og er ansvarlig for de kemiske og fysiske transformationer af atomer og molekyler. Elektromagnetisme er til stede på daglig basis, både i naturlige og kunstige fænomener.
Hvad er elektromagnetisme
Indholdsfortegnelse
Når vi taler om udtrykket elektromagnetisme i fysik, refererer det til sammenhængen mellem elektriske og magnetiske fænomener samt vekselvirkningen mellem begge kræfter. Dette har en indvirkning på væsker, gasser og faste stoffer.
I naturen er elektromagnetisme til stede i fænomener som radiobølger fra Mælkevejen, infrarød stråling fra kroppe ved stuetemperatur, lys, ultraviolet stråling fra solen, gammastråling, nordlyset og australier, blandt andre.
På den anden side er anvendelsen af elektromagnetisme i hverdagen forskellig. Sådan er tilfældet med kompasset, hvis nålers bevægelse genereres af de polære magnetiske principper og de elektriske ved samspillet mellem den mekanisme og friktion, der stammer fra. Klokken, den elektriske guitar, den elektriske motor, transformere, mikrobølger, pendrives, mikrofoner, fly, digitale kameraer, mobiltelefoner, termometre, plader, ultralydsmaskiner, modemer, tomografier er nogle af de bedst kendte objekter, hvor dette fænomen finder sted. og at i praktiske anvendelser eksemplificerer hvad elektromagnetisme er.
Hvad er det elektromagnetiske felt
Det er et sensorisk fysisk felt, hvor elektriske partikler produceret af elektrisk ladede kroppe eller genstande interagerer. I et sådant felt er der en mængde elektromagnetisk energi. Men for bedre at forstå konceptet er det vigtigt at forstå, hvordan og hvorfor det elektriske felt og magnetfeltet genereres.
Det elektriske felt finder sted, når der er spændingsforskelle, og jo højere spændingen er, desto større er feltet. Dette er altså det rum, hvor elektriske kræfter virker. At kende omfanget af det elektriske felt gør det muligt at kende intensitetsniveauet og hvad der sker med en ladning i en bestemt del af marken, uanset om man ikke ved, hvad der forårsager det.
Magnetfeltet stammer for sin del fra elektriske strømme, og jo større strøm, jo større er feltet. Det er den agitation, som magneten producerer i området omkring den, hvordan den påvirker den og i hvilken retning. Det er repræsenteret af feltlinjer, der går fra ydersiden af nordpolen til magnetens sydpol og indefra fra sydpolen til nordpolen. Disse linjer krydser aldrig, så de adskiller sig fra hinanden og fra magneten, parallelt og tangentielt til feltets retning på punkterne.
Hvad er det elektromagnetiske spektrum
Det er sættet med bølgernes elektromagnetiske energi, det vil sige al den elektromagnetiske stråling, der spænder fra dem med en kortere bølgelængde (røntgenstråler, gammastråler), ultraviolet stråling, lys og infrarød stråling til dem med større længde (radiobølger).
Spektret for et objekt eller en væske vil være den karakteristiske fordeling af dets elektromagnetiske stråling. Der er en teori om, at grænsen for den korteste bølgelængde er omtrent Planck-længden (et mål for den subatomære længde), og den øvre grænse for den lange bølgelængde er størrelsen af selve universet, selvom spektret er kontinuerligt og uendeligt.
Maxwell ligninger
James Maxwell formåede at formulere den elektromagnetiske teori, herunder elektricitet, magnetisme og lys som forskellige udtryk for det samme fænomen. Denne hypotese udviklet af fysikeren blev kaldt den klassiske teori om elektromagnetisk stråling.
Siden oldtiden observerede forskere og mennesker med fascination elektromagnetiske fænomener, såsom elektrostatik, magnetisme og andre manifestationer inden for dette felt, men det var først i det 19. århundrede, da de takket være forskellige forskeres arbejde var i stand til at forklare del af brikkerne, der udgjorde puslespillet om elektromagnetisme, som det er kendt i dag.
Det var Maxwell, der forenede dem alle i fire ligninger: Gauss's Law, Gauss's Law for the magnet field, Faraday's Law og the generalized Ampère's Law, som hjalp med at definere, hvad elektromagnetisme er.
1. Gauss's lov: beskriver, hvordan ladninger påvirker det elektriske felt og fastslår, at disse ladninger er kilder til det elektriske felt, så længe de er positive, eller synker af det, hvis de er negative. Derfor har lignende afgifter tendens til at afvise hinanden, og forskellige afgifter har tendens til at tiltrække hinanden. Denne lov fastlægger på samme måde, at det elektriske felt svækkes med afstanden under den omvendte kvadratiske lov (intensiteten er omvendt proportional med kvadratet for afstanden fra oprindelsescenteret) og giver den geometriske egenskaber.
2. Gauss's Magnetism Law: siger, at hverken kilder eller dræn findes i magnetfeltet, derfor er der ingen magnetiske ladninger. I mangel af kilder og dræn skal magnetfelter, der genereres af genstande, lukke sig ind. Derfor, hvis en magnet blev delt i halvdelen, lukkes magnetfeltet i det område, hvor den blev skåret, så der oprettes to magneter med hver to poler hver. Dette antyder, at monopol på jorden ville være umuligt.
3. Faradays lov: den siger, at hvis et magnetfelt ændrer sig over tid, vil dette aktivere det ved at lukke. Hvis det stiger, vil det elektriske felt være orienteret med uret, og hvis det falder, vil det være orienteret i den modsatte retning. Det er så sandt, at ikke kun ladningerne og magneterne kan påvirke markerne, men også hinanden i begge retninger.
Inden for denne lov observeres elektromagnetisk induktion, hvilket er produktionen af elektriske strømme af magnetfelter, der varierer med tiden. Dette fænomen producerer elektromotorisk kraft eller spænding i et legeme udsat for et magnetfelt, og da objektet er ledende, produceres den inducerede strøm.
4. Ampères lov: forklarer, at et elektrisk felt med bevægelige ladninger (elektrisk strøm) aktiverer magnetfeltet ved at lukke. Elektrisk strøm er meget nyttig, da der med den kan dannes kunstige magneter ved at føre elementet gennem en spole og have et magnetfelt, hvilket medfører, at jo større intensiteten af strømmen er, desto mere intensitet forstærkes. magnetfeltintensitet. Denne type magnet kaldes en elektromagnet, og de fleste af magnetfelterne på planeten genereres på denne måde.
Grene af elektromagnetisme
For fuldt ud at forstå, hvad elektromagnetisme er, skal de forskellige manifestationer i disse elektromagnetiske fænomener forstås: elektrostatik, magnetostatik, elektrodynamik og magnetisme.
Elektrostatik
Elektrostatik henviser til undersøgelsen af elektromagnetiske fænomener, der stammer fra elektrisk ladede legemer (den har overskydende - positiv ladning - eller mangel - negativ ladning - af elektroner i atomerne, der komponerer den) i hvile.
Det vides, at hvis genstande, der er ladet med elektricitet, har overskydende elektroner i atomerne, der komponerer dem, så vil de have en positiv ladning, og de vil have en negativ ladning, når de er mangelfuld.
Disse kroppe udøver kræfter på hinanden. Når en ladet genstand udsættes for et felt, der tilhører en anden ladet genstand, vil den blive udsat for en kraft, der er proportional med størrelsen af dens ladning og den af marken på dens placering. Ladningens polaritet vil afgøre, om kraften vil være attraktiv (når de er forskellige) eller frastødende (når de er de samme). Elektrostatik er nyttig til undersøgelse og observation af elektriske storme.
Magnetismen
Det er fænomenet, hvormed organer tiltrækker eller frastøder hinanden afhængigt af den type ladning, de har. Alle de materialer, der findes, vil blive mere eller mindre påvirket i henhold til deres sammensætning, men den eneste magnet i naturen, der er kendt, er magnetit (som er et mineral sammensat af to jernoxider og har den egenskab at tiltrække jern, stål og andre kroppe).
Magneter har to områder, hvor kræfterne manifesterer sig med større størrelse, placeret i enderne og kaldes magnetiske poler (nord og syd).
Den grundlæggende egenskab ved interaktionen mellem magneter er, at deres lignende poler afviser hinanden, mens de forskellige tiltrækker. Dette skyldes, at denne effekt er relateret til magnetfeltlinjerne (fra nordpolen til syd), og når to modsætninger nærmer sig, hopper linjerne fra den ene pol til den anden (klæber), vil denne effekt reduceres som afstanden mellem de to er større; Når to lige poler nærmer sig, begynder linjerne at komprimere mod den samme pol, og hvis de komprimeres, udvides linjerne, så begge magneter ikke kan nærme sig og afvise hinanden.
Elektrodynamik
Han studerer de elektromagnetiske fænomener af ladede kroppe i bevægelse og af variable elektriske og magnetiske felter. Inden for det er der tre underinddelinger: det klassiske, det relativistiske og det kvante.
- Klassikeren inkluderer andre effekter, såsom induktion og elektromagnetisk stråling, magnetisme og induktion og elektrisk motor.
- Relativisten fastslår, at når man har en observatør, der bevæger sig fra sin referenceramme, måler den forskellige elektriske og magnetiske effekter af det samme fænomen, da hverken det elektriske felt eller den magnetiske induktion opfører sig som fysiske vektorstørrelser.
- Quantum beskriver interaktionen mellem bosoner (partikler, der bærer interaktionen) og fermioner (partikler, der bærer stof) og bruges til at forklare atomstrukturer og sammenhænge mellem komplekse molekyler.
Magnetostatik
Det er studiet af fysiske fænomener, hvor konstante magnetfelter griber ind i tiden, det vil sige de er produceret af stationære strømme. Dette inkluderer den tiltrækning, som magneten og elektromagneten har på jern og forskellige metaller. Fænomenerne produceret i dette område er kendetegnet ved oprettelsen af et magnetfelt omkring det magnetiserede legeme, der mister intensitet med afstanden.
Hvad er elektromagnetiske bølger
De er bølger, der ikke har brug for et materielt medium til deres formering, så de kan rejse gennem et vakuum og med en konstant hastighed på 299.792 kilometer i sekundet. Flere eksempler på disse typer bølger er lys, mikrobølger, røntgenstråler og tv- og radiotransmissioner.
Strålingerne fra det elektromagnetiske spektrum præsenterer diffraktion (afvigelse ved opnåelse af et uigennemsigtigt objekt) og interferens (superposition af bølger), som er de typiske egenskaber ved bølgebevægelse.
Anvendelsen af elektromagnetiske bølger har haft en stærk indvirkning på verdenen af telekommunikation ved at muliggøre trådløs kommunikation gennem radiobølger.
Hvad er elektromagnetisk stråling
Det er formeringen af elektriske og magnetiske partikler, der svinger, og hvor hver enkelt genererer et felt (elektrisk og magnetisk). Denne stråling forårsager bølger, der kan sprede sig gennem luft og vakuum: elektromagnetiske bølger.
