電磁気学とは何か、そしてその応用のいくつかを説明します。また、その歴史と例。
電磁気学とは何ですか？
電磁気学は、物理的 電気現象と磁気現象の関係、つまり相互作用を研究します 粒子 ロードされ、 電界 Y 磁気.
1821年に、電磁気学の基礎は、これを引き起こした英国のマイケルファラデーの科学的研究によって知られるようになりました。 規律。 1865年、スコッツマンのジェームズクラークマクスウェルは、電磁現象を完全に説明する4つの「マクスウェル方程式」を作成しました。
電磁気学の応用
電磁現象は、工学などの分野で非常に重要な用途があります。エレクトロニクス、健康、とりわけ、航空学または土木建設。それらは、コンパス、スピーカー、ドアベル、磁気カード、ハードドライブなど、ほとんど気付かずに日常生活に現れます。
電磁気学の主な用途は次の場所で使用されます。
電磁気学の実験
簡単な実験を通して、次のようないくつかの電磁現象を理解することができます。
電気モーター。電気モーターがどのように機能するかについての基本的な概念を示す実験を実行するには、次のものが必要です。
- 最初の一歩。ネジの先端をバッテリーの負極に置き、磁石をネジの頭に置きます。あなたは要素がどのようにお互いを引き付けるかを見ることができます 磁気.
- 第二段階。ケーブルの端をバッテリーの正極と磁石（バッテリーの負極にあるネジと一緒になっている）で結合します。
- 結果。バッテリー-ネジ-磁石-ケーブル回路が得られ、それを介して 電流 磁石によって生成された磁場を通過し、それが原因で高速で回転します 力 「ローレンツ力」と呼ばれる接線定数。逆に、バッテリーの極を逆にして部品を結合しようとすると、要素は互いに反発します。
ファラデーケージ。以下は詳細です 実験 これにより、電磁波が電子機器内をどのように流れるかを理解できます。そのためには、次のアイテムが必要です。
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- 電池式の携帯ラジオまたは携帯電話
- 1cm以下の穴のある金属グリッド
- グリッドをカットするためのペンチまたははさみ
- 金網を取り付けるための小さなワイヤー
- アルミホイル（必要ないかもしれません）
- 最初の一歩。高さ20cm、長さ80cmの長方形の金網を切り、シリンダーを組み立てます。
- 第二段階。直径25cmの別の円形の金網を切ります（シリンダーを覆うのに十分な直径が必要です）。
- 3番目のステップ。金属グリッドの長方形の端を結合して円柱を形成し、端をワイヤーで固定します。
- 4番目のステップ。スイッチを入れたラジオを金属製のシリンダーの内側に置き、シリンダーを金属製のグリッドサークルで覆います。
- 結果。外部からの電磁波が通過できないため、ラジオの再生が停止します。 金属.
ラジオをオンにする代わりに携帯電話を挿入し、その番号を呼び出して呼び出し音を鳴らした場合、呼び出し音が鳴らないことがあります。それが鳴る場合は、より厚い金属グリルとより小さな穴を使用するか、携帯電話をアルミホイルで包む必要があります。携帯電話で話したり、エレベーターに乗り込んだりすると、同様のことが起こり、信号が途切れるのは「ファラデーケージ」の効果です。
電磁気学とは何ですか？
電磁気学は非常に便利です 人間 あなたのニーズを満たすことを可能にする無数のアプリケーションがあるので。日常的に使用される多くの機器は、電磁効果のために機能します。たとえば、家のすべてのコネクタを循環する電流は、複数の用途（電子レンジ、ファン、ブレンダー、 テレビ、コンピューター）電磁気学のために働く。
磁性と電磁気
磁性は、磁性体と移動電荷の間の引力または反発力を説明する現象です。
電磁気学には物理現象 静止時または中の電荷によって生成されます動き、電磁界、電磁界を発生させ、中にある可能性のある物質に影響を与えるガス状, 液体 Y個体.
電磁気学の例
電磁気学の例は数多くあり、最も一般的なものは次のとおりです。
- リンガー。スイッチを押すと音声信号を発する装置です。それは受け取る電磁石を通して働きます電荷、金属表面に衝突して放出する小さなハンマーを引き付ける磁場（磁石効果）を生成します音.
- 磁気浮上列車。レールを走る電気機関車とは異なり、これは磁力と下部にある強力な電磁石によって支えられ推進される輸送手段です。
- 電気変圧器。それはあなたが増減することを可能にする電気装置です電圧 （または電圧）交流の。
- 電気モーター。を変換するデバイスです電力 の 力学的エネルギー、内部で発生する磁場の作用により動きを生み出します。
- ダイナモ。回転運動の力学的エネルギーを利用して電気エネルギーに変換する発電機です。
- マイクロ波。マイクロ波の周波数で電磁放射を発生させる電気オーブンです。これらの放射線は振動します 分子 から水 所有している 食物、すぐに熱を発生し、料理をします。
- 磁気共鳴画像。これは、生物の構造と組成の画像を取得するための医学的検査です。それは、機械によって生成された磁場、磁気共振器（磁石のように機能する）、および原子 人の体に含まれる水素の。これらの原子は、デバイスの「磁石効果」によって引き付けられ、画像にキャプチャされて表される電磁場を生成します。
- マイク。を検出するデバイスです 音響エネルギー （音）そしてそれを電気エネルギーに変換します。それは、磁場内の磁石によって引き付けられ、受け取った音に比例する電流を生成する膜（またはダイアフラム）を介して行われます。
- 地球。私たちの惑星は、そのコアで生成される磁場（鉄などの金属で構成されている）により、巨大な磁石のように機能します。 ニッケル）。の動き地球の自転 荷電粒子のストリームを生成します（ 電子 地球の原子核の）。この電流は、惑星の表面から数キロメートル上に広がり、有害な太陽放射をはじく磁場を生成します。
電磁気学の歴史
- 紀元前600年ギリシャのタレス・オブ・ミレトゥスは、琥珀をこすったときに、それが充電され、わらや羽を引き付けることができたことを観察しました。
- 1820年。デンマークのハンス・クリスチャン・エルステッドは、初めて電気と磁気の現象を統合する実験を行いました。それは、電流が循環する導体に磁化された針を近づけることで構成されていました。針は、導体に磁場が存在することを証明する方法で動きました。
- 1826.フランス人のアンドレ＝マリ・アンペールは、「電磁気学」と呼ばれる、電気と磁気の相互作用を説明する理論を開発しました。さらに、彼は最初に電流をそのように名付け、その流れの強さを測定しました。
- 1831年。英国の物理学者および化学者であるマイケルファラデーは、電気分解と電磁誘導の法則を発見しました。
- 1865年。スコッツマンのジェームズクラークマクスウェルは、電磁気現象を説明する4つの「マクスウェル方程式」を定式化することにより、電磁気学の基礎を紹介しました。