elektromágnesesség

Fizikai

2022

Elmagyarázzuk, mi az elektromágnesesség, és milyen alkalmazásai vannak. Valamint annak története és példái.

Az elektromágnesesség az elektromos és a mágneses jelenségek kapcsolatát vizsgálja.

Mi az elektromágnesesség?

Az elektromágnesesség az ága afizikai amely az elektromos és a mágneses jelenségek közötti kapcsolatokat, vagyis a közötti kölcsönhatásokat vizsgálja részecskék betöltött és elektromos mezők Y mágneses.

1821-ben a brit Michael Faraday tudományos munkásságával ismerték meg az elektromágnesesség alapjait. fegyelem. 1865-ben a skót James Clerk Maxwell megfogalmazta a négy „Maxwell-egyenletet”, amelyek teljes mértékben leírják az elektromágneses jelenségeket.

Az elektromágnesesség alkalmazásai

Az iránytűk elektromágnesességgel működnek.

Az elektromágneses jelenségeknek nagyon fontos alkalmazásai vannak olyan tudományágakban, mint a mérnöki,elektronika, aEgészség, repüléstechnika vagy polgári építkezés, többek között. Megjelennek a mindennapokban, szinte észrevétlenül, iránytűben, hangszórókban, csengőben, mágneskártyákban, merevlemezeken.

Az elektromágnesesség fő alkalmazásai a következők:

Kísérletek az elektromágnesességről

Egyszerű kísérletekkel meg lehet érteni néhány elektromágneses jelenséget, mint például:

Az elektromos motor. Egy olyan kísérlet elvégzéséhez, amely bemutatja az elektromos motor működésének alapfogalmát, szükségünk van:

  • Első lépés. Helyezze a csavar hegyét az akkumulátor negatív pólusára, a mágnest pedig a csavar fejére. Látható, hogyan vonzzák egymást az elemek a miatt mágnesesség.
  • Második lépés. Kösse össze a kábel végeit az akkumulátor pozitív pólusával és a mágnessel (ami a csavarral együtt található, az akkumulátor negatív pólusán).
  • Eredmény. Az akkumulátor-csavar-mágnes-kábel áramkört kapjuk, amelyen keresztül a elektromos áram amely áthalad a mágnes által keltett mágneses mezőn, és nagy sebességgel forog az a Kényszerítés tangenciális állandó, az úgynevezett "Lorentz-erő". Ellenkezőleg, ha az akkumulátor pólusainak megfordításával próbálja összeilleszteni a darabokat, az elemek taszítják egymást.

Faraday ketrece. Alább egy részletes kísérlet Ez lehetővé teszi annak megértését, hogyan áramlanak az elektromágneses hullámok az elektronikus eszközökben. Ehhez a következő elemekre van szükség:

    • Egy elemmel működő hordozható rádió vagy mobiltelefon
    • Fémrács 1 cm-nél nem nagyobb lyukakkal
    • Fogó vagy olló a rács vágásához
    • Kis drótdarabok a drótháló rögzítéséhez
    • Alumínium fólia (lehet, hogy nem szükséges)
  • Első lépés. Vágjon le egy téglalap alakú, 20 cm magas és 80 cm hosszú dróthálót, hogy hengert lehessen összeállítani.
  • Második lépés. Vágjon le egy másik, 25 cm átmérőjű, kör alakú dróthálót (amelynek elegendő átmérőjűnek kell lennie ahhoz, hogy befedje a hengert).
  • Harmadik lépés. Kösse össze a fémrács téglalapjának végeit úgy, hogy henger képződjön, és rögzítse a végeket huzaldarabokkal.
  • Negyedik lépés. Helyezze a bekapcsolt rádiót a fémhengerbe, és fedje le a hengert a fémrács körrel.
  • Eredmény. A rádió lejátszása leáll, mert a kívülről érkező elektromágneses hullámok nem tudnak átjutni a készüléken fém.
    Ha a bekapcsolt rádió helyett egy mobiltelefont helyeznek be, és ezt a számot hívják, hogy csengethessen, akkor előfordulhat, hogy nem fog csörögni. Abban az esetben, ha megszólal, használjunk vastagabb fémrácsot és kisebb lyukakat, vagy csomagoljuk be a mobiltelefont alufóliába. Valami hasonló történik, amikor mobiltelefonon beszélünk, és belépünk a liftbe, ami a „Faraday-ketrec” hatására megszakítja a jelet.

Mire való az elektromágnesesség?

Az elektromágnesesség lehetővé teszi olyan eszközök használatát, mint a mikrohullámú sütő vagy a televízió.

Az elektromágnesesség nagyon hasznos a emberi lény hiszen számtalan olyan alkalmazás létezik, amely lehetővé teszi az Ön igényeinek kielégítését. Számos, napi rendszerességgel használt műszer elektromágneses hatások miatt működik. Például az elektromos áram, amely egy házban minden csatlakozón keresztül kering, többféle felhasználási lehetőséget biztosít (mikrohullámú sütő, ventilátor, turmixgép, tévé, aszámítógép), amelyek az elektromágnesesség miatt működnek.

Mágnesesség és elektromágnesesség

A mágnesesség az a jelenség, amely megmagyarázza a mágneses anyagok és a mozgó töltések közötti vonzás vagy taszítás erejét.

Az elektromágnesesség magában foglaljafizikai jelenségek elektromos töltések állítják elő nyugalomban vagy bentmozgalom, amelyek elektromos, mágneses vagy elektromágneses teret hoznak létre, és hatással vannak az esetlegesen agáznemű, folyékony Yszilárd.

Példák az elektromágnesességre

Az ajtócsengő egy elektromágnesen keresztül működik, amely elektromos töltést kap.

Számos példa van az elektromágnesességre, és a leggyakoribbak a következők:

  • A csengő. Ez egy olyan eszköz, amely egy kapcsoló megnyomásakor hangjelzést képes generálni. Egy elektromágnesen keresztül működik, amely fogadja aelektromos töltés, amely mágneses mezőt (mágneseffektust) hoz létre, amely magához vonz egy kis kalapácsot, amely nekiütközik a fém felületének és kibocsáthang.
  • A mágneses levitációs vonat. Ellentétben a sínen közlekedő villamos mozdony által hajtott vonattal, ez egy olyan közlekedési eszköz, amelyet a mágnesesség ereje és az alsó részén található erős elektromágnesek tartanak fenn és hajtanak meg.
  • Az elektromos transzformátor. Ez egy elektromos eszköz, amely lehetővé teszi, hogy növelje vagy csökkentse afeszültség (vagy a feszültség) a váltakozó áram.
  • Az elektromos motor. Ez egy olyan eszköz, amely átalakítja aelektromos energia ban ben mechanikus energia, mozgást hoz létre a benne keletkező mágneses mezők hatására.
  • A dinamó. Ez egy elektromos generátor, amely egy forgó mozgás mechanikai energiáját használja fel és alakítja át elektromos energiává.
  • A mikrohullámú sütő. Ez egy elektromos sütő, amely mikrohullámok frekvenciájával elektromágneses sugárzást generál. Ezek a sugárzások vibrálják a molekulák tól tőlVíz amelyek rendelkeznek a étel, amely gyorsan hőt termel, ételt főz.
  • Mágneses rezonancia képalkotás. Ez egy olyan orvosi teszt, amelyen keresztül képet kapnak egy szervezet szerkezetéről és összetételéről. Ez egy gép által létrehozott mágneses tér, a mágneses rezonátor (amely mágnesként működik) és aatomok a személy testében lévő hidrogén mennyisége. Ezeket az atomokat az eszköz "mágnes-hatása" vonzza, és elektromágneses mezőt generálnak, amelyet rögzítenek és ábrázolnak a képeken.
  • A mikrofon. Ez egy olyan eszköz, amely érzékeli a akusztikus energia (hang), és elektromos energiává alakítja át. Ezt egy membránon (vagy membránon) keresztül teszi, amelyet egy mágnes vonz a mágneses térben, és amely a kapott hanggal arányos elektromos áramot termel.
  • Föld bolygó. Bolygónk úgy működik, mint egy óriási mágnes a magjában keletkező mágneses térnek köszönhetően (amely fémekből, például vasból áll, nikkel). mozgásaA Föld forgása töltött részecskék áramlását generálja (a elektronok a Föld magjának atomjai). Ez az áram olyan mágneses teret hoz létre, amely több kilométerrel a bolygó felszíne fölé nyúlik, és taszítja a káros napsugárzást.

Az elektromágnesesség története

  • Kr.e. 600 A milétusi görög Thalész megfigyelte, hogy amikor egy borostyándarabot dörzsölnek, az feltöltődött, és képes volt magához vonzani a szalmadarabokat vagy a tollakat.
  • 1820. A dán Hans Christian Oersted olyan kísérletet végzett, amely először egyesítette az elektromosság és a mágnesesség jelenségeit. Ez abból állt, hogy egy mágnesezett tűt közel hoztak egy vezetőhöz, amelyen elektromos áram keringett. A tű úgy mozgott, hogy a vezetőben mágneses tér található.
  • 1826. A francia André-Marie Ampère kidolgozta az elektromosság és a mágnesesség kölcsönhatását magyarázó elméletet, az úgynevezett „elektrodinamikát”. Emellett ő volt az első, aki az elektromos áramot ilyenként nevezte meg és mérte meg áramlásának intenzitását.
  • 1831. Michael Faraday brit fizikus és kémikus felfedezte az elektrolízis és az elektromágneses indukció törvényeit.
  • 1865. A skót James Clerk Maxwell bevezette az elektromágnesesség alapjait az elektromágneses jelenségeket leíró négy „Maxwell-egyenlet” megfogalmazásával.
!-- GDPR -->