Ang electromagnetism ay isang puwersa ng pinakamahalaga, dahil kasama ang gravitational, malakas na nukleyar at mahinang nukleyar ay bahagi ng pangunahing mga puwersa ng uniberso, na kung saan ay hindi maipaliwanag sa mga tuntunin ng mas pangunahing mga puwersa. Ang puwersang ito ay nakakaapekto lamang sa mga katawang sinisingil ng kuryente, at responsable para sa mga kemikal at pisikal na pagbabago ng mga atomo at molekula. Ang electromagnetism ay naroroon sa araw-araw, kapwa sa natural at artipisyal na phenomena.
Ano ang electromagnetism
Talaan ng mga Nilalaman
Kapag pinag-uusapan natin ang term na electromagnetism sa pisika, tumutukoy ito sa pagsabay ng mga de-koryenteng at magnetikong phenomena, pati na rin ang pakikipag-ugnay ng parehong puwersa. Ito ay may epekto sa mga likido, gas at solido.
Sa kalikasan, ang electromagnetism ay mayroong pagkakaroon ng mga phenomena tulad ng radio waves mula sa Milky Way, infrared radiation mula sa mga katawan sa temperatura ng kuwarto, ilaw, ultraviolet radiation mula sa Araw, gamma radiation, mga hilagang ilaw at australes, bukod sa iba pa.
Sa kabilang banda, ang aplikasyon ng electromagnetism sa pang-araw-araw na buhay ay magkakaiba. Ganoon ang kaso ng kumpas, na ang paggalaw ng mga karayom ay nabuo ng mga polar na prinsipyo ng magnetiko at ng mga de-kuryenteng pamamagitan ng pakikipag-ugnay ng mekanismo at alitan na nagmula. Ang kampanilya, ang de-kuryenteng gitara, ang de-kuryenteng motor, mga transformer, microwave, pendrive, microphone, airplanes, digital camera, cell phone, thermometers, plate, ultrasound machine, modem, tomographs, ay ilan sa mga kilalang bagay na kung saan nagaganap ang hindi pangkaraniwang bagay na ito. at iyon, sa mga praktikal na aplikasyon, ay nagpapakita ng kung ano ang electromagnetism.
Ano ang larangan ng electromagnetic
Ito ay isang pisikal na larangan ng pandama kung saan nakikipag-ugnayan ang mga partikulo ng kuryente ng mga katawan o bagay na nasingil ng kuryente. Sa larangan na ito, mayroong isang dami ng electromagnetic na enerhiya. Ngunit upang mas maunawaan ang konsepto, mahalagang maunawaan kung paano at bakit nabuo ang electric field at ang magnetic field.
Ang patlang ng kuryente ay nagaganap kapag may mga pagkakaiba sa boltahe at mas mataas ang boltahe, mas malaki ang patlang. Kung gayon, ito ang puwang kung saan kumikilos ang mga puwersang kuryente. Ang pag-alam sa saklaw ng patlang ng kuryente ay magpapahintulot sa pag-alam sa antas ng kasidhian at kung ano ang mangyayari sa isang pagsingil sa isang tiyak na bahagi ng patlang, hindi alintana kung hindi alam kung ano ang sanhi nito.
Para sa bahagi nito, ang magnetikong patlang ay nagmula sa mga de-kuryenteng alon, at mas malaki ang kasalukuyang, mas malaki ang patlang. Ito ang pagkabalisa na ginagawa ng pang- akit sa rehiyon sa paligid nito, kung paano ito nakakaapekto dito at sa anong direksyon. Kinakatawan ito ng mga linya ng patlang na mula sa labas ng hilagang poste hanggang sa timog na poste ng pang-akit, at sa loob mula sa timog na poste hanggang sa hilagang poste. Ang mga nasabing linya ay hindi tatawid, kaya't naghiwalay sila mula sa bawat isa at mula sa pang-akit, parallel at tangential sa direksyon ng patlang sa mga puntos.
Ano ang electromagnetic spectrum
Ito ay ang hanay ng mga electromagnetic energies ng mga alon, iyon ay upang sabihin, ang lahat ng electromagnetic radiation na mula sa mga may isang mas maikli na haba ng daluyong (X-ray, gamma ray), ultraviolet radiation, ilaw at infrared radiation, sa mga mas malaki haba (alon ng radyo).
Ang spectrum ng isang bagay o likido ay ang magiging katangian ng pamamahagi ng electromagnetic radiation nito. Mayroong isang teorya na ang hangganan ng pinakamaikling haba ng daluyong ay humigit-kumulang sa haba ng Planck (isang sukat ng haba ng subatomic) at ang itaas na limitasyon ng mahabang haba ng daluyong ay ang laki ng uniberso mismo, kahit na ang spectrum ay tuluy-tuloy at walang katapusan.
Maxwell equation
Nakapagtala si James Maxwell ng teoryang electromagnetic, na sumasaklaw sa elektrisidad, magnetismo at ilaw bilang magkakaibang ekspresyon ng parehong kababalaghan. Ang pangisip na ito na binuo ng pisisista ay tinawag na Classical Theory ng Electromagnetic Radiation.
Mula pa noong sinaunang panahon, ang mga siyentipiko at tao ay nagmamasid na may kamangha-manghang mga electromagnetic phenomena, tulad ng electrostatics, magnetism at iba pang mga pagpapakita sa loob ng larangan na ito, ngunit hindi hanggang ika-19 na siglo, kapag salamat sa gawain ng iba't ibang mga siyentipiko, nakapagpaliwanag sila bahagi ng mga piraso na bumubuo ng palaisipan ng electromagnetism na kilala ngayon.
Si Maxwell ang pinag-isa ang lahat sa mga ito sa apat na equation: Batas ni Gauss, Batas ni Gauss para sa magnetikong larangan, Batas ng Faraday, at ang pangkalahatang Batas ng Ampère, na tumulong na tukuyin kung ano ang electromagnetism.
1. Batas ni Gauss: inilalarawan kung paano nakakaapekto ang singil sa patlang ng elektrisidad at itinatakda na ang mga singil na ito ay mapagkukunan ng patlang ng kuryente hangga't positibo sila, o lumubog ng pareho kung sila ay negatibo. Samakatuwid, tulad ng mga singil ay madalas na maitaboy ang bawat isa at iba't ibang mga pagsingil ay may posibilidad na akitin ang bawat isa. Ang batas na ito sa parehong paraan ay nagtatakda na ang electric field ay magpapahina ng distansya sa ilalim ng kabaligtaran na quadratic law (ang tindi ay baligtad na proporsyonal sa parisukat ng distansya mula sa gitna ng pinagmulan), at pinagkakalooban ito ng mga geometric na katangian.
2. Batas ng Magnetism ng Gauss: nakasaad na ang alinman sa mga mapagkukunan o lababo ay umiiral sa loob ng magnetic field, samakatuwid, walang mga singil na pang-magnetiko. Sa kawalan ng mga mapagkukunan at lababo, ang mga magnetic field na nabuo ng mga bagay ay dapat na isara sa kanilang sarili. Iyon ang dahilan kung bakit, kung ang isang magnet ay nahahati sa kalahati, ang magnetic field ay isasara sa lugar kung saan ito pinutol, kaya't dalawang magneto na may dalawang poste ang malilikha. Ito ay nagpapahiwatig na ang mga monopolyo sa mundo ay imposible.
3. Batas ni Faraday: nagsasabi na kung ang isang magnetikong patlang ay nagbabago sa paglipas ng panahon, buhayin ito nito sa pamamagitan ng pagsara. Kung tumataas ito, ang larangan ng kuryente ay maaring ma-orient sa isang direksyon sa relo, at kung ito ay bumababa, ito ay ma-orient sa kabaligtaran na direksyon. Totoo pagkatapos na hindi lamang ang mga singil at magneto ang maaaring maka-impluwensya sa mga patlang, kundi pati na rin sa bawat isa, sa parehong direksyon.
Sa loob ng batas na ito, sinusunod ang electromagnetic induction, na kung saan ay ang paggawa ng mga de-kuryenteng alon ng mga magnetic field na nag-iiba sa oras. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay gumagawa ng electromotive force o boltahe sa isang katawan na nakalantad sa isang magnetic field at, tulad ng nasabing object ay conductive, ang sapilitan kasalukuyang ay ginawa.
4. Batas ni Ampère: ipinapaliwanag na ang isang electric field na may gumagalaw na singil (kasalukuyang kuryente) ay nagpapagana ng magnetic field sa pamamagitan ng pagsara. Napaka kapaki-pakinabang ng kasalukuyang kuryente, dahil dito maaaring malikha ang mga artipisyal na magnet, sa pamamagitan ng pagdaan ng nasabing elemento sa pamamagitan ng isang likid at, pagkakaroon ng isang magnetikong patlang, na sanhi na mas malaki ang tindi ng kasalukuyang, mas maraming lakas ang lalakas. lakas ng magnetic field. Ang ganitong uri ng pang-akit ay tinatawag na isang electromagnet, at ang karamihan sa mga magnetikong patlang sa planeta ay nabuo sa ganitong paraan.
Mga sanga ng electromagnetism
Upang lubos na maunawaan kung ano ang electromagnetism, dapat maunawaan ng isa ang iba't ibang mga pagpapakita sa mga electromagnetic phenomena na ito: electrostatics, magnetostatics, electrodynamics at magnetism.
Electrostatics
Ang electrostatics ay tumutukoy sa pag-aaral ng electromagnetic phenomena na nagmula sa mga electrically charge na katawan (mayroon itong labis - positibong singil - o kawalan - negatibong singil - ng mga electron sa mga atomo na bumubuo nito) sa pahinga.
Nabatid na kung ang mga bagay na sisingilin ng kuryente ay may labis na mga electron sa mga atomo na bumubuo sa kanila, magkakaroon sila ng positibong singil, at magkakaroon sila ng negatibong singil kapag sila ay kulang.
Ang mga katawang ito ay nagbibigay lakas sa bawat isa. Kapag ang isang sisingilin na bagay ay napailalim sa isang patlang na pagmamay-ari ng isa pang sisingilin na bagay, ito ay sasailalim sa isang puwersa na proporsyonal sa laki ng singil nito at ng patlang sa kinalalagyan nito. Ang polarity ng singil ay magpapasya kung ang puwersa ay magiging kaakit-akit (kapag naiiba sila) o kasuklam-suklam (kapag pareho sila). Ang electrostatics ay kapaki-pakinabang para sa pag-aaral at pagmamasid ng mga electrical bagyo.
Ang pang-akit
Ito ang hindi pangkaraniwang bagay na kung saan ang mga katawan ay nakakaakit o nagtataboy sa bawat isa depende sa uri ng pagsingil na mayroon sila. Ang lahat ng mga materyal na mayroon ay magiging higit o mas mababa naiimpluwensyahan ayon sa kanilang komposisyon, ngunit ang nag-iisang pang-akit na likas na kilala na magnetite (na kung saan ay isang mineral na binubuo ng dalawang iron oxides at may pag-aari ng akit na bakal, bakal at iba pang mga katawan).
Ang mga magnet ay mayroong dalawang mga lugar kung saan ang mga puwersa ay nagpapakita ng kanilang sarili na may higit na kalakasan, na matatagpuan sa mga dulo at tinawag na mga poste ng magnet (hilaga at timog).
Ang pangunahing pag-aari ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga magnet ay ang kanilang mga katulad na poste na nagtataboy sa bawat isa, habang ang iba't ibang mga nakakaakit. Ito ay, dahil ang epektong ito ay nauugnay sa mga linya ng magnetikong patlang (mula sa hilagang poste hanggang sa timog), at kapag lumapit ang dalawang magkasalungat, ang mga linya ay tumatalon mula sa isang poste patungo sa isa pa (sumunod), mababawasan ang epektong ito habang ang distansya sa pagitan ng dalawa ay mas malaki; kapag lumapit ang dalawang pantay na poste, nagsisimulang mag-compress ang mga linya patungo sa parehong poste, at kung naka-compress ang mga ito, lumalawak ang mga linya, upang ang parehong mga magnet ay hindi makalapit at maitaboy ang bawat isa.
Electrodynamics
Pinag-aaralan niya ang mga electromagnetic phenomena ng mga sisingil na katawan sa paggalaw at ng mga variable na electric at magnetic field. Sa loob nito, mayroong tatlong mga subdibisyon: ang klasiko, ang relativistic at ang dami.
- Kasama sa klasikong iba pang mga epekto, tulad ng induction at electromagnetic radiation, magnetism, at induction at electric motor.
- Itinakda ng relativist na, sa pagkakaroon ng isang tagamasid na gumagalaw mula sa frame ng sanggunian nito, susukat nito ang iba't ibang mga epekto ng kuryente at magnetiko ng parehong kababalaghan, dahil ang kuryente o ang pang-induksiyong pang-magnetic ay hindi kumikilos bilang vector pisikal na lakas.
- Inilalarawan ng Quantum ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga bosons (mga maliit na butil na nagdadala ng pakikipag-ugnay) at mga fermion (mga maliit na butil na nagdadala ng bagay), at ginagamit upang ipaliwanag ang mga istrukturang atomic at mga ugnayan sa pagitan ng mga kumplikadong molekula.
Magnetostatics
Ito ay ang pag-aaral ng mga pisikal na phenomena kung saan ang tuluy-tuloy na mga magnetic field ay makagambala sa oras, iyon ay, ginawa ng mga nakatigil na alon. Kasama rito ang pang-akit na mayroon ang magnet at electromagnet sa bakal at iba't ibang mga metal. Ang mga phenomena na ginawa sa lugar na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglikha ng isang magnetikong patlang sa paligid ng magnetized na katawan na nawalan ng intensidad sa distansya.
Ano ang mga electromagnetic na alon
Ang mga ito ay mga alon na hindi nangangailangan ng isang materyal na daluyan para sa kanilang paglaganap, kaya maaari silang maglakbay sa pamamagitan ng isang vacuum at sa isang pare-parehong bilis na 299,792 kilometro bawat segundo. Maraming halimbawa ng mga ganitong uri ng alon ang ilaw, microwaves, X-ray, at transmisyon ng telebisyon at radyo.
Ang mga radiasyon ng electromagnetic spectrum ay mayroong diffraction (paglihis kapag kumukuha ng isang opaque object) at pagkagambala (superposisyon ng mga alon), na kung saan ay ang mga karaniwang katangian ng paggalaw ng alon.
Ang aplikasyon ng mga electromagnetic waves ay nagkaroon ng isang malakas na epekto sa mundo ng telecommunications sa pamamagitan ng paggawa ng wireless na komunikasyon na posible sa pamamagitan ng mga alon ng radyo.
Ano ang electromagnetic radiation
Ito ang pagpapalaganap ng mga de- koryenteng at magnetikong mga particle na nagpapasabog, at kung saan ang bawat isa ay bumubuo ng isang patlang (electric at magnet). Ang radiation na ito ay nagmula sa mga alon na maaaring magpalaganap sa pamamagitan ng hangin at vacuum: mga electromagnetic na alon.
