Sisältö
sähkömagneetti Se on fysiikan haara, joka lähestyy sekä sähkön että magnetismin kenttiä yhdistävästä teoriasta muotoillakseen yhden maailmankaikkeuden neljästä tähän mennessä tunnetusta perusvoimasta: sähkömagnetismi. Muita perusvoimia (tai perusvuorovaikutuksia) ovat painovoima sekä vahvat ja heikot ydinvuorovaikutukset.
Sähkömagneettisuus on kenttäteoria, joka perustuu fyysisiin suuruuksiin vektori tai tensori, jotka riippuvat sijainnista tilassa ja ajassa. Se perustuu neljään vektori-differentiaaliyhtälöön (jonka on muotoillut Michael Faraday ja jonka James Clerk Maxwell on kehittänyt ensimmäisen kerran, minkä vuoksi heidät kastettiin Maxwellin yhtälöt), jotka mahdollistavat sähkö- ja magneettikenttien sekä sähkövirran, sähköpolarisaation ja magneettipolarisaation yhteisen tutkimuksen.
Toisaalta sähkömagneettisuus on makroskooppinen teoria.Tämä tarkoittaa, että se tutkii suuria sähkömagneettisia ilmiöitä, joita voidaan soveltaa suureen määrään hiukkasia ja huomattavia etäisyyksiä, koska atomi- ja molekyylitasoilla se antaa tien toiselle tieteenalalle, joka tunnetaan kvanttimekaniikkana.
Silti 1900-luvun kvanttivallankumouksen jälkeen etsittiin sähkömagneettisen vuorovaikutuksen kvanttiteoriaa, mikä sai aikaan kvanttielektrodynamiikkaa.
- Katso myös: Magneettiset materiaalit
Sähkömagnetismin sovellusalueet
Tämä fysiikan ala on ollut avain lukuisien tieteenalojen ja tekniikoiden, erityisesti tekniikan ja elektroniikan, kehittämisessä sekä sähkön varastoinnissa ja jopa sen käytössä terveyden, ilmailun tai rakentamisen aloilla. kaupunkimainen.
Niin kutsuttu toinen teollinen vallankumous tai tekninen vallankumous ei olisi ollut mahdollista ilman sähkön ja sähkömagneettisuuden valloitusta.
Esimerkkejä sähkömagnetismin sovelluksista
- Leimat. Näiden jokapäiväisten laitteiden mekanismiin kuuluu sähkövarauksen kiertäminen sähkömagneetin läpi, jonka magneettikenttä houkuttelee pienen metallivasaran kelloa kohti, keskeyttäen piirin ja sallimalla sen käynnistymisen uudelleen, joten vasara osuu siihen toistuvasti ja tuottaa äänen, joka kiinnittää huomiomme.
- Magneettiset jousitusjunat. Sen sijaan, että se rullaisi kiskoilla kuten tavanomaiset junat, tätä ultrateknologista junamallia pidetään magneettisessa levitaatiossa alaosaan asennettujen voimakkaiden sähkömagneettien ansiosta. Siten magneettien ja alustan metallin välinen sähköinen työntö, jolla juna kulkee, pitää ajoneuvon painon ilmassa.
- Sähkömuuntajat. Muuntaja, ne sylinterimäiset laitteet, joita joissakin maissa näemme sähkölinjoissa, toimivat vaihtovirran jännitteen ohjaamiseen (lisäämiseen tai pienentämiseen). He tekevät tämän kelan kautta, jotka on järjestetty rautasydämen ympärille, jonka sähkömagneettiset kentät mahdollistavat lähtevän virran voimakkuuden moduloinnin.
- Sähkömoottorit. Sähkömoottorit ovat sähkökoneita, jotka pyörivät akselin ympäri ja muuttavat sähköenergian mekaaniseksi energiaksi. Tämä energia tuottaa matkapuhelimen liikkeen. Sen toiminta perustuu sähkömagneettisiin vetovoiman ja työntövoimiin magneetin ja kelan välillä, jonka läpi sähkövirta kiertää.
- Dynamos. Näitä laitteita käytetään hyödyntämään ajoneuvon, kuten auton, pyörien pyörimistä magneetin pyörittämiseksi ja magneettikentän tuottamiseksi, joka syöttää vaihtovirtaa keloihin.
- Puhelin. Tämän jokapäiväisen laitteen taika on kukaan muu kuin kyky muuntaa ääniaallot (kuten ääni) sähkömagneettisen kentän modulaatioiksi, jotka voidaan välittää aluksi kaapelilla toisessa päässä olevaan vastaanottimeen, joka kykenee kaatamaan prosessin ja palauttaa sähkömagneettisesti sisältyvät ääniaallot.
- Mikroaaltouunit Nämä laitteet toimivat sähkömagneettisten aaltojen muodostumisesta ja keskittymisestä elintarvikkeisiin. Nämä aallot ovat samanlaisia kuin radioviestinnässä käytettävät aallot, mutta suurella taajuudella, joka kiertää ruoan diplodeja (magneettisia hiukkasia) erittäin suurilla nopeuksilla, kun ne yrittävät kohdistaa syntyvän magneettikentän kanssa. Tämä liike tuottaa lämpöä.
- Magneettikuvaus (MRI). Tämä sähkömagneettisen lääketieteellisen sovelluksen käyttö on ollut ennennäkemätöntä edistystä terveysasioissa, koska se antaa mahdollisuuden tutkia ei-invasiivisella tavalla elävien olentojen ruumiin sisätiloja sen sisältämien vetyatomien sähkömagneettisesta manipuloinnista. erikoistuneiden tietokoneiden tulkitsema kenttä.
- Mikrofonit Nämä nykyään niin yleiset laitteet toimivat sähkömagneetin houkuttaman kalvon ansiosta, jonka herkkyys ääniaallolle sallii niiden muuntamisen sähköiseksi signaaliksi. Tämä voidaan sitten lähettää ja purkaa etänä tai jopa tallentaa ja toistaa myöhemmin.
- Massaspektrometrit. Se on laite, jonka avulla tiettyjen kemiallisten yhdisteiden koostumusta voidaan analysoida erittäin tarkasti, alkaen niiden muodostavien atomien magneettisesta erottelusta niiden ionisoinnin ja lukemisen avulla erikoistuneella tietokoneella.
- Oskilloskoopit. Elektroniset instrumentit, joiden tarkoituksena on graafisesti edustaa sähköisiä signaaleja, jotka vaihtelevat ajan myötä tietystä lähteestä. Tätä varten he käyttävät näytön koordinaattiakselia, jonka viivat ovat määritetyn sähköisen signaalin jännitteiden mittaustulos. Niitä käytetään lääketieteessä sydämen, aivojen tai muiden elinten toimintojen mittaamiseen.
- Magneettikortit. Tämä tekniikka sallii luotto- tai maksukorttien, joilla on tietyllä tavalla polarisoitunut magneettinauha, olemassaolo salata tietoja ferromagneettisten hiukkasten suunnan perusteella. Lisäämällä niihin tietoa, nimetyt laitteet polarisoivat mainitut hiukkaset tietyllä tavalla, jotta mainittu järjestys voidaan sitten "lukea" tiedon hakemiseksi.
- Digitaalinen tallennus magneettinauhoille. Keskeinen tietojenkäsittelyn ja tietokoneiden maailmassa, sen avulla voidaan tallentaa suuria määriä tietoa magneettilevyille, joiden hiukkaset ovat tietyllä tavalla polarisoidut ja tietokonejärjestelmän purettavissa. Nämä levyt voivat olla irrotettavia, kuten kynäasemat tai nyt käytöstä poistetut levykkeet, tai ne voivat olla pysyviä ja monimutkaisempia, kuten kiintolevyt.
- Magneettiset rummut. Tämä 1950- ja 1960-luvuilla suosittu tietovarastomalli oli yksi ensimmäisistä magneettisen tallennuksen muodoista. Se on ontto metallisylinteri, joka pyörii suurilla nopeuksilla, jota ympäröi magneettinen materiaali (rautaoksidi), jolle tiedot tulostetaan koodatun polarisaatiojärjestelmän avulla. Toisin kuin levyillä, sillä ei ollut lukupäätä ja se antoi sille jonkin verran ketteryyttä tiedonhakuun.
- Polkupyörän valot. Polkupyörien etuosaan rakennetut valot, jotka syttyvät liikkuessaan, toimivat pyörän pyörimisen ansiosta, johon magneetti on kiinnitetty, jonka pyöriminen tuottaa magneettikentän ja siten vaatimattoman vaihtuvan sähkön lähteen. Tämä sähkövaraus johdetaan sitten lamppuun ja muuttuu valoksi.
- Jatka kohdasta: Kuparisovellukset
