elektromagnetismus

Fyzický

2022

Vysvětlíme, co je elektromagnetismus a jaké jsou některé jeho aplikace. Také, jeho historie a příklady.

Elektromagnetismus studuje vztah mezi elektrickými a magnetickými jevy.

Co je to elektromagnetismus?

Elektromagnetismus je odvětvífyzický která studuje vztahy mezi elektrickými a magnetickými jevy, tedy vzájemné interakce mezi nimi částice naloženo a elektrická pole Y magnetický.

V roce 1821 byly základy elektromagnetismu uvedeny ve známost díky vědecké práci Britů Michaela Faradaye, která dala vzniknout tomuto disciplína. V roce 1865 Skot James Clerk Maxwell formuloval čtyři „Maxwellovy rovnice“, které kompletně popisují elektromagnetické jevy.

Aplikace elektromagnetismu

Kompasy fungují na základě elektromagnetismu.

Elektromagnetické jevy mají velmi důležité aplikace v oborech, jako je strojírenství,elektronika,Zdraví, aeronautika nebo civilní stavitelství, mimo jiné. Objevují se v každodenním životě, téměř aniž by si to uvědomovali, v kompasech, reproduktorech, zvoncích, magnetických kartách, pevných discích.

Hlavní aplikace elektromagnetismu se používají v:

Experimenty na elektromagnetismu

Prostřednictvím jednoduchých experimentů je možné pochopit některé elektromagnetické jevy, jako jsou:

Elektromotor. K provedení experimentu, který ukazuje základní představu o tom, jak elektromotor funguje, potřebujeme:

    • A magnet
    • A baterie AAA
    • Šroub
    • Kus elektrického kabelu o délce 20 cm
  • První krok. Špičku šroubu opřete o záporný pól baterie a magnet opřete o hlavu šroubu. Můžete vidět, jak se prvky navzájem přitahují díky magnetismus.
  • Druhý krok. Spojte konce kabelu s kladným pólem baterie a magnetem (který je spolu se šroubem na záporném pólu baterie).
  • Výsledek. Získá se obvod baterie-šroub-magnet-kabel, jehož prostřednictvím a elektrický proud který prochází magnetickým polem vytvořeným magnetem a otáčí se vysokou rychlostí v důsledku a platnost tangenciální konstanta nazývaná "Lorentzova síla". Naopak, pokud se pokusíte díly spojit obrácením pólů baterie, prvky se navzájem odpuzují.

Faradayova klec. Níže je podrobný experiment což umožňuje pochopit, jak elektromagnetické vlny proudí v elektronických zařízeních. K tomu jsou potřeba následující položky:

    • Přenosné rádio nebo mobilní telefon na baterie
    • Kovová mřížka s otvory ne většími než 1 cm
    • Kleště nebo nůžky pro řezání mřížky
    • Malé kousky drátu pro připevnění drátěného pletiva
    • hliníková fólie (nemusí být nutná)
  • První krok. Odřízněte obdélníkový kus drátěného pletiva o výšce 20 cm a délce 80 cm, aby bylo možné sestavit válec.
  • Druhý krok. Odřízněte další kruhový kus drátěného pletiva o průměru 25 cm (měl by mít dostatečný průměr, aby zakryl válec).
  • Třetí krok. Konce obdélníku kovové mřížky spojte tak, aby vznikl válec a konce upevněte kousky drátu.
  • Čtvrtý krok. Umístěte zapnuté rádio do kovového válce a zakryjte válec kruhem kovové mřížky.
  • Výsledek. Rádio přestane hrát, protože elektromagnetické vlny zvenčí nemohou projít skrz kov.
    Pokud se místo zapnutého rádia vloží mobilní telefon a zavolá se na toto číslo, aby zvonilo, stane se, že nebude zvonit. V případě, že zazvoní, použijte silnější kovovou mřížku a menší otvory, případně mobil zabalte do alobalu. Něco podobného se stane, když mluvíte na mobilním telefonu a vstoupíte do výtahu, což způsobí přerušení signálu jako efekt „Faradayovy klece“.

K čemu je elektromagnetismus?

Elektromagnetismus umožňuje použití zařízení, jako jsou mikrovlny nebo televize.

Elektromagnetismus je velmi užitečný pro lidská bytost protože existuje nespočet aplikací, které vám umožní vyhovět vašim potřebám. Mnoho nástrojů, které se denně používají, funguje díky elektromagnetickým účinkům. Elektrický proud, který cirkuluje například všemi konektory v domě, poskytuje mnohostranné využití (mikrovlnná trouba, ventilátor, mixér, televize,počítač), které fungují díky elektromagnetismu.

Magnetismus a elektromagnetismus

Magnetismus je jev, který vysvětluje sílu přitažlivosti nebo odpuzování mezi magnetickými materiály a pohybujícími se náboji.

Elektromagnetismus zahrnujefyzikální jevy produkované elektrickými náboji v klidu nebo vhnutí, které způsobují vznik elektrických, magnetických nebo elektromagnetických polí a které ovlivňují látky, které mohou být v aplynný, kapalný Ypevný.

Příklady elektromagnetismu

Zvonek funguje prostřednictvím elektromagnetu, který přijímá elektrický náboj.

Existuje mnoho příkladů elektromagnetismu a mezi ty nejběžnější patří:

  • Zvonění. Jde o zařízení schopné generovat zvukový signál při stisknutí spínače. Funguje prostřednictvím elektromagnetu, který přijímá aelektrický náboj, který generuje magnetické pole (magnetický efekt), které přitahuje malé kladivo, které naráží na kovový povrch a vydávázvuk.
  • Magnetický levitační vlak. Na rozdíl od vlaku poháněného elektrickou lokomotivou, která jezdí po kolejích, jde o dopravní prostředek, který je udržován a poháněn silou magnetismu a silnými elektromagnety umístěnými v jeho spodní části.
  • Elektrický transformátor. Je to elektrické zařízení, které umožňuje zvýšit nebo snížitNapětí (nebo napětí) střídavého proudu.
  • Elektromotor. Je to zařízení, které převádíelektrická energie v mechanická energie, vytvářející pohyb působením magnetických polí, která jsou generována uvnitř.
  • Dynamo. Je to elektrický generátor, který využívá mechanickou energii rotačního pohybu a přeměňuje ji na elektrickou energii.
  • Mikrovlnná trouba. Je to elektrická trouba, která generuje elektromagnetické záření o frekvenci mikrovln. Tato záření vibrují molekul zVoda které mají jídlo, která rychle produkuje teplo při vaření jídla.
  • Magnetická rezonance. Je to lékařský test, jehož prostřednictvím se získávají obrazy struktury a složení organismu. Skládá se z interakce magnetického pole vytvořeného strojem, magnetickým rezonátorem (který funguje jako magnet) aatomy vodíku obsaženého v těle člověka. Tyto atomy jsou přitahovány „magnetickým efektem“ zařízení a vytvářejí elektromagnetické pole, které je zachyceno a znázorněno na snímcích.
  • mikrofon. Je to zařízení, které detekuje akustická energie (zvuk) a přeměňuje ji na elektrickou energii. Děje se tak přes membránu (nebo membránu), která je přitahována magnetem v magnetickém poli a která produkuje elektrický proud, který je úměrný přijímanému zvuku.
  • Planeta Země. Naše planeta funguje jako obří magnet díky magnetickému poli, které se generuje v jejím jádru (složeném z kovů, jako je železo, nikl). PohybRotace Země generuje proud nabitých částic (t elektrony atomů zemského jádra). Tento proud vytváří magnetické pole, které sahá několik kilometrů nad povrch planety a které odpuzuje škodlivé sluneční záření.

Historie elektromagnetismu

  • 600 před naším letopočtem Řek Thales z Milétu pozoroval, že při tření kousku jantaru se nabíjel a dokázal přitahovat kousky slámy nebo peří.
  • 1820. Dán Hans Christian Oersted provedl experiment, který poprvé sjednotil fenomén elektřiny a magnetismu. Spočívalo v přiblížení zmagnetizované jehly k vodiči, kterým cirkuloval elektrický proud. Jehla se pohybovala způsobem, který dokazoval přítomnost magnetického pole ve vodiči.
  • 1826. Francouz André-Marie Ampère vyvinul teorii, která vysvětluje interakci mezi elektřinou a magnetismem, nazývanou „elektrodynamika“. Navíc jako první pojmenoval elektrický proud a změřil intenzitu jeho proudění.
  • 1831. Britský fyzik a chemik Michael Faraday objevil zákony elektrolýzy a elektromagnetické indukce.
  • 1865. Skot James Clerk Maxwell představil základy elektromagnetismu formulováním čtyř „Maxwellových rovnic“, které popisují elektromagnetické jevy.
!-- GDPR -->