Содержание
Вэлектромагнетизм Это раздел физики, который на основе объединяющей теории исходит из полей электричества и магнетизма, чтобы сформулировать одну из четырех фундаментальных сил Вселенной, известных до сих пор: электромагнетизм. Другие фундаментальные силы (или фундаментальные взаимодействия) - это гравитация и сильные и слабые ядерные взаимодействия.
Электромагнетизм - это теория поля, то есть основанная на физических величинах. вектор или тензор, которые зависят от положения в пространстве и времени. Он основан на четырех векторных дифференциальных уравнениях (сформулированных Майклом Фарадеем и впервые разработанных Джеймсом Клерком Максвеллом, поэтому они были крещены как Уравнения Максвелла), которые позволяют совместно изучать электрические и магнитные поля, а также электрический ток, электрическую поляризацию и магнитную поляризацию.
С другой стороны, электромагнетизм - это макроскопическая теория.Это означает, что он изучает большие электромагнитные явления, применимые к большому количеству частиц и значительным расстояниям, поскольку на атомном и молекулярном уровнях он уступает место другой дисциплине, известной как квантовая механика.
Тем не менее, после квантовой революции 20-го века были предприняты поиски квантовой теории электромагнитного взаимодействия, что привело к возникновению квантовой электродинамики.
- См. Также: Магнитные материалы
Области применения электромагнетизма
Эта область физики сыграла ключевую роль в развитии множества дисциплин и технологий, в частности инженерии и электроники, а также хранения электроэнергии и даже ее использования в областях здравоохранения, аэронавтики или строительства. городской.
Так называемая Вторая промышленная революция или технологическая революция не были бы возможны без завоевания электричества и электромагнетизма.
Примеры применения электромагнетизма
- Штампы. Механизм этих повседневных устройств включает в себя циркуляцию электрического заряда через электромагнит, магнитное поле которого притягивает крошечный металлический молоток к колоколу, прерывая цепь и позволяя ей снова включиться, поэтому молоток ударяет по нему несколько раз и производит звук, который привлекает наше внимание.
- Магнитная подвеска поездов. Эта сверхтехнологичная модель поезда не катится по рельсам, как обычные поезда, а удерживается на магнитной левитации благодаря мощным электромагнитам, установленным в ее нижней части. Таким образом, электрическое отталкивание между магнитами и металлом платформы, по которой движется поезд, удерживает вес транспортного средства в воздухе.
- Электротрансформаторы. Трансформатор, те цилиндрические устройства, которые в некоторых странах мы видим на линиях электропередач, служат для управления (увеличения или уменьшения) напряжения переменного тока. Они делают это с помощью катушек, расположенных вокруг железного сердечника, электромагнитные поля которого позволяют модулировать силу выходящего тока.
- Электродвигатели. Электродвигатели - это электрические машины, которые, вращаясь вокруг оси, преобразуют электрическую энергию в механическую. Эта энергия генерирует движение мобильного телефона. Его действие основано на электромагнитных силах притяжения и отталкивания между магнитом и катушкой, по которой циркулирует электрический ток.
- Динамо. Эти устройства используются для использования преимущества вращения колес транспортного средства, такого как автомобиль, для вращения магнита и создания магнитного поля, которое подает переменный ток на катушки.
- телефон. Магия этого повседневного устройства - не что иное, как способность преобразовывать звуковые волны (например, голос) в модуляцию электромагнитного поля, которое может быть передано, первоначально по кабелю, на приемник на другом конце, способный передавать процесса и восстановления электромагнитных звуковых волн.
- Микроволновые печи Эти приборы работают за счет генерации и концентрации электромагнитных волн на продуктах питания. Эти волны похожи на те, которые используются для радиосвязи, но имеют высокую частоту, которая вращает диплоды (магнитные частицы) в пище с очень высокой скоростью, поскольку они пытаются выровняться с результирующим магнитным полем. Это движение генерирует тепло.
- Магнитно-резонансная томография (МРТ). Это медицинское применение электромагнетизма стало беспрецедентным достижением в вопросах здоровья, поскольку оно позволяет неинвазивным способом исследовать внутреннюю часть тела живых существ на основе электромагнитных манипуляций содержащихся в нем атомов водорода с целью генерирования поле, интерпретируемое специализированными компьютерами.
- Микрофоны Эти устройства, столь распространенные сегодня, работают благодаря диафрагме, притягиваемой электромагнитом, чувствительность которого к звуковым волнам позволяет преобразовывать их в электрический сигнал. Затем его можно передать и расшифровать удаленно или даже сохранить и воспроизвести позже.
- Масс-спектрометры. Это устройство, которое позволяет с большой точностью анализировать состав определенных химических соединений, начиная с магнитного разделения атомов, составляющих их, посредством их ионизации и считывания на специализированном компьютере.
- Осциллографы. Электронные инструменты, целью которых является графическое представление электрических сигналов, изменяющихся во времени от заданного источника. Для этого они используют координатную ось на экране, линии которой представляют собой результат измерения напряжений на основе определенного электрического сигнала. Они используются в медицине для измерения функций сердца, мозга или других органов.
- Магнитные карты. Эта технология позволяет использовать кредитные или дебетовые карты с магнитной лентой, поляризованной определенным образом, для шифрования информации на основе ориентации ее ферромагнитных частиц. Вводя в них информацию, назначенные устройства поляризовывают указанные частицы определенным образом, так что указанный порядок затем может быть «прочитан» для извлечения информации.
- Цифровое хранилище на магнитных лентах. Это ключ в мире вычислений и компьютеров, он позволяет хранить большие объемы информации на магнитных дисках, частицы которых поляризованы определенным образом и могут быть расшифрованы компьютеризированной системой. Эти диски могут быть съемными, как флеш-накопители или уже не функционирующие гибкие диски, или они могут быть постоянными и более сложными, как жесткие диски.
- Магнитные барабаны. Эта модель хранения данных, популярная в 1950-х и 1960-х годах, была одной из первых форм магнитного хранения данных. Это полый металлический цилиндр, который вращается с высокой скоростью, окруженный магнитным материалом (оксид железа), на котором информация печатается с помощью системы кодированной поляризации. В отличие от дисков, у него не было считывающей головки, что давало ему некоторую гибкость в поиске информации.
- Велосипедные фары. Фары, встроенные в переднюю часть велосипедов, которые включаются при движении, работают благодаря вращению колеса, к которому прикреплен магнит, вращение которого создает магнитное поле и, следовательно, скромный источник переменного тока. Затем этот электрический заряд подводится к лампочке и преобразуется в свет.
- Продолжить: Медные аппликации
