Inhalt
DenElektromagnetismus Et ass eng Branche vun der Physik déi vun enger vereenegender Theorie op d'Felder vu Stroum a Magnetismus erugetruet ass, fir eng vun de véier bis elo bekannte fundamentale Kräfte vum Universum ze formuléieren: Elektromagnetismus. Déi aner fundamental Kräften (oder fundamental Interaktiounen) si Schwéierkraaft a staark a schwaach nuklear Interaktiounen.
Dat vum Elektromagnetismus ass eng Feldtheorie, dat heescht, baséiert op kierperlech Gréissten Vecteure oder tensor, déi vun der Positioun a Raum an Zäit ofhängeg sinn. Et baséiert op véier Vektordifferentialequatiounen (formuléiert vum Michael Faraday a fir d'éischt vum James Clerk Maxwell entwéckelt, dofir goufen se gedeeft als Maxwell Equatiounen) déi gemeinsam Studie vun elektreschen a magnetesche Felder erlaben, souwéi elektresche Stroum, elektresch Polariséierung a magnetesch Polariséierung.
Op der anerer Säit ass Elektromagnetismus eng makroskopesch Theorie.Dëst bedeit datt et grouss elektromagnetesch Phänomener studéiert, uwendbar fir grouss Zuel vu Partikelen a bedeitend Distanzen, well op atomarer a molekularer Niveau gëtt et eng aner Disziplin, bekannt als Quantemechanik.
Trotzdem gouf no der Quante-Revolutioun vum 20. Joerhonnert d'Sich no enger Quante-Theorie vun der elektromagnetescher Interaktioun ënnerholl, wouduerch d'Quanteelektrodynamik entstanen ass.
- Kuckt och: Magnéitescht Material
Elektromagnetismus Uwendungsberäicher
Dëst Gebitt vun der Physik war de Schlëssel bei der Entwécklung vu villen Disziplinnen an Technologien, besonnesch Ingenieur an Elektronik, souwéi d'Späichere vun Elektrizitéit a souguer säi Gebrauch a Beräicher Gesondheet, Aeronautik oder Bau. urban.
Déi sougenannt Zweet Industriell Revolutioun oder Technologesch Revolutioun wier net méiglech gewiescht ouni d'Eruewerung vu Stroum an Elektromagnetismus.
Beispiller fir Uwendungen vum Elektromagnetismus
- Timberen. De Mechanismus vun dësen alldeegleche Gadgete beinhalt d'Zirkulatioun vun enger elektrescher Ladung duerch en Elektromagnéit, deem säi Magnéitfeld e klengen Metallhammer Richtung eng Klack zitt, de Circuit ënnerbrach an erlaabt et erëm unzefänken, sou datt den Hummer et ëmmer erëm schloen an produzéiert den Toun deen eis Opmierksamkeet fënnt.
- Magnéitesch Ophiewe Zich. Amplaz op Schinne wéi konventionell Zich ze rollen, gëtt dësen ultra-technologeschen Zuchmodell a magnetescher Levitatioun gehalen dank staarke Elektromagnéiten, déi a sengem ënneschten Deel installéiert sinn. Sou hält d'elektresch Ofstouss tëscht de Magnéiten an d'Metall vun der Plattform, op där den Zuch fiert, d'Gewiicht vum Gefier an der Loft.
- Elektresch Transformatoren. En Transformator, déi zylindresch Apparater, déi a verschiddene Länner, déi mir op Stroumleitunge gesinn, déngen fir d'Spannung vun engem Wiesselstroum ze kontrolléieren (erhéijen oder erofsetzen). Si maachen dëst duerch Spulen, déi ronderëm en Eise Kär arrangéiert sinn, deem seng elektromagnéitesch Felder et erlaben d'Intensitéit vum ausgaangende Stroum ze moduléieren.
- Elektromotoren. Elektromotoren sinn elektresch Maschinnen, déi, duerch eng Achs rotéieren, elektresch Energie a mechanesch Energie transforméieren. Dës Energie ass wat d'Bewegung vum Handy generéiert. Seng Operatioun baséiert op den elektromagnetesche Kräften vun Attraktioun an Ofstouss tëscht engem Magnéit an enger Spull, duerch déi en elektresche Stroum zirkuléiert.
- Dynamoen. Dës Geräter gi benotzt fir vun der Rotatioun vun de Rieder vun engem Gefier ze profitéieren, wéi zum Beispill en Auto, fir e Magnéit ze dréinen an e Magnéitfeld ze produzéieren, dat den Ofwiesselungsstroum an d'Spulen fiddert.
- Telefon. D'Magie hannert dësem alldeeglechen Apparat ass keen anere wéi d'Fäegkeet fir Tounwellen (wéi Stëmm) a Modulatioune vun engem elektromagnetesche Feld ze konvertéieren, deen ufanks mat engem Kabel an en Empfänger um aneren Enn iwwerdroe ka ginn, dee fäeg ass ze schëdden de Prozess a recuperéiert elektromagnetesch enthale Schallwellen.
- Mikrowellen Dës Apparater bedreiwen aus der Generatioun an der Konzentratioun vun elektromagnetesche Wellen op Liewensmëttel. Dës Welle sinn ähnlech wéi déi fir Radiokommunikatioun benotzt, awer mat enger héijer Frequenz déi d'Diploden (Magnéitpartikelen) vum Iessen a ganz héijer Geschwindegkeet rotéiert, well se probéieren mam entstane Magnéitfeld unzepassen. Dës Bewegung ass wat d'Hëtzt generéiert.
- Magnéitesch Resonanzvirstellung (MRI). Dës medizinesch Uwendung vum Elektromagnetismus war en enge virgegaange Fortschrëtt a Gesondheetsfroen, well et erlaabt et op eng net-invasiv Manéier den Interieur vum Kierper vun de Liewewiesen z'ënnersichen, vun der elektromagnetescher Manipulatioun vun de Waasserstoffatomer dran, fir ze generéieren e Feld interpretéiert vu spezialiséierte Computeren.
- Mikrofonen Dës Geräter déi sou heefeg haut funktionnéieren bedanken duerch eng Membran, déi vun engem Elektromagnéit gezunn ass, deem seng Empfindlechkeet fir Schallwellen erlaabt et an en elektrescht Signal ze iwwersetzen. Dëst kann da vu weiderginn iwwerdroe ginn an entschlësselt ginn, oder souguer méi spéit gespäichert a reproduzéiert ginn.
- Massespektrometer. Et ass en Apparat dat d'Zesummesetzung vu bestëmmte chemesche Verbindunge mat grousser Präzisioun analyséiere léisst, ugefaange mat der magnetescher Trennung vun den Atomer déi se komponéieren, duerch hir Ioniséierung a Liesung vun engem spezialiséierte Computer.
- Oscilloskope. Elektronesch Instrumenter deenen hiren Zweck ass d'elektresch Signaler grafesch duerzestellen, déi mat der Zäit vun enger bestëmmter Quell variéieren. Dofir benotze se eng Koordinatachs um Bildschierm, deem seng Linne Produkt vun der Messung vun de Spannunge vum bestëmmte elektresche Signal sinn. Si ginn an der Medizin benotzt fir d'Funktiounen vum Häerz, Gehir oder aner Organer ze moossen.
- Magnéitesch Kaarte. Dës Technologie erlaabt d'Existenz vu Kreditt- oder Debitkaarten, déi e Magnéitband op eng gewësse Manéier polariséiert hunn, d'Informatioun ze verschlësselen op Basis vun der Orientéierung vu senge ferromagnetesche Partikelen. Duerch d'Inféierung vun Informatioun an hinnen, designéiert Geräter polariséieren déi Partikelen op eng spezifesch Manéier, sou datt dës Uerdnung da "gelies" ka ginn fir d'Informatioun erëmzefannen.
- Digital Lagerung op Magnéitbänner. Schlëssel an der Welt vu Rechen a Computeren, et erlaabt et grouss Quantitéiten un Informatioun op magnetesche Scheiwen ze späicheren, deenen hir Partikelen op eng spezifesch Manéier polariséiert sinn an duerch e computeriséierte System entzifferbar sinn. Dës Disken kënne wechbar sinn, wéi Pen Drive oder elo defunct Disketten, oder si kënne permanent a méi komplex sinn, wéi Hard Disken.
- Magnéitesch Drums. Dëse Modell vun der Datenspeicherung, populär an den 1950er an 1960er, war eng vun den éischte Forme vun der magnetescher Datenspeicherung. Et ass en huele Metallzylinder dee mat héijer Geschwindegkeet rotéiert, ëmgi vun engem Magnéitmaterial (Eisenoxid) op deem Informatioun mat engem kodéierte Polarisatiounssystem gedréckt gëtt. Am Géigesaz zu den Discs hat et kee Lieskopf an et huet et e bësse Beweeglechkeet beim Erhale vun Informatioune erlaabt.
- Vëlo Luuchten. D'Luuchten, déi an d'Front vun de Vëloen agebaut sinn, déi sech beim Beweege maachen, funktionnéieren dank der Rotatioun vum Rad, un deem e Magnéit verbonnen ass, deem seng Rotatioun e Magnéitfeld produzéiert an dofir eng bescheidener Quell vun alternéierender Elektrizitéit. Dës elektresch Ladung gëtt dann op d'Glühbär geleet an a Liicht iwwersat.
- Fuert weider mat: Kupferapplikatiounen
