محتوا
الکترومغناطیس این شاخه ای از فیزیک است که از یک نظریه متحد به حوزه های الکتریسیته و مغناطیس نزدیک می شود تا یکی از چهار نیروی اساسی جهان را که تاکنون شناخته شده است فرموله کند: الکترومغناطیس. دیگر نیروهای اساسی (یا فعل و انفعالات اساسی) جاذبه و فعل و انفعالات هسته ای قوی و ضعیف است.
علم الکترومغناطیس یک تئوری میدانی است ، یعنی بر اساس اندازه های فیزیکی بردار یا تنسور، که به موقعیت در مکان و زمان بستگی دارد. این بر اساس چهار معادله دیفرانسیل بردار است (که توسط مایکل فارادی فرموله شده و برای اولین بار توسط جیمز کلرک مکسول ساخته شده است ، به همین دلیل آنها به عنوان معادلات ماکسول) که امکان مطالعه مشترک میدانهای الکتریکی و مغناطیسی و همچنین جریان الکتریکی ، قطبش الکتریکی و قطبش مغناطیسی را فراهم می کند.
از طرف دیگر ، الکترومغناطیس یک نظریه کلان است.این بدان معنی است که این پدیده های الکترومغناطیسی بزرگ ، قابل استفاده برای تعداد زیادی از ذرات و فواصل قابل توجه را مطالعه می کند ، زیرا در سطح اتمی و مولکولی جای خود را به رشته دیگری می دهد ، معروف به مکانیک کوانتوم.
حتی در این صورت ، پس از انقلاب کوانتومی قرن بیستم ، جستجوی یک تئوری کوانتومی در مورد فعل و انفعالات الکترومغناطیسی انجام شد و بنابراین الکترو دینامیک کوانتوم ایجاد شد.
- همچنین نگاه کنید به: مواد مغناطیسی
مناطق کاربرد الکترومغناطیس
این رشته از فیزیک در توسعه رشته ها و فن آوری های متعدد ، به ویژه مهندسی و الکترونیک ، و همچنین ذخیره انرژی و حتی استفاده از آن در زمینه های بهداشتی ، هوانوردی یا ساخت و ساز مهم بوده است. شهری.
انقلاب صنعتی یا انقلاب فناوری به اصطلاح دوم بدون فتح الکتریسیته و الکترومغناطیس امکان پذیر نبود.
نمونه هایی از کاربردهای الکترومغناطیس
- تمبرها مکانیسم این ابزارهای روزمره شامل گردش یک بار الکتریکی از طریق یک آهنربای الکتریکی است ، که میدان مغناطیسی آن یک چکش فلزی کوچک را به سمت زنگ جذب می کند ، مدار را قطع کرده و اجازه می دهد تا دوباره شروع شود ، بنابراین چکش به طور مکرر به آن برخورد می کند و صدایی تولید می کند که توجه ما را به خود جلب می کند.
- قطارهای معلق مغناطیسی. این مدل قطار فوق فن آوری به جای غلتیدن بر روی ریل مانند قطارهای معمولی ، به لطف آهنربا های الکتریکی قدرتمندی که در قسمت پایین آن نصب شده است ، در شناور مغناطیسی نگه داشته می شود. بنابراین ، دافعه الکتریکی بین آهن ربا و فلز سکویی که قطار بر روی آن حرکت می کند ، وزن وسیله نقلیه را در هوا حفظ می کند.
- ترانسفورماتور برقی. یک ترانسفورماتور ، دستگاههایی استوانه ای است که در بعضی از کشورها در خطوط برق مشاهده می کنیم ، برای کنترل (افزایش یا کاهش) ولتاژ جریان متناوب کار می کنند. آنها این کار را از طریق سیم پیچهای مرتب شده در اطراف یک هسته آهنی انجام می دهند ، که میدانهای الکترومغناطیسی آنها اجازه می دهد تا شدت جریان خروجی تعدیل شود.
- موتورهای الکتریکی. موتورهای الکتریکی ماشین های الکتریکی هستند که با چرخش حول یک محور ، انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند. این انرژی همان چیزی است که حرکت موبایل را ایجاد می کند. عملکرد آن بر اساس نیروهای جذب و دافعه الکترومغناطیسی بین آهنربا و سیم پیچ است که جریان الکتریکی از طریق آن جریان می یابد.
- دیناموس این دستگاه ها برای استفاده از چرخش چرخ های یک وسیله نقلیه مانند ماشین برای چرخش آهنربا و تولید یک میدان مغناطیسی استفاده می شوند که جریان متناوب سیم پیچ ها را تغذیه می کند.
- تلفن. جادوی موجود در این دستگاه روزمره چیزی غیر از توانایی تبدیل امواج صوتی (مانند صدا) به تعدیلات یک میدان الکترومغناطیسی است که می تواند در ابتدا توسط یک کابل به گیرنده ای در انتهای دیگر منتقل شود که قابلیت ریختن دارد. فرآیند و بازیابی امواج صوتی حاوی الکترومغناطیسی.
- اجاق های مایکروویو این وسایل از تولید و غلظت امواج الکترومغناطیسی روی غذا کار می کنند. این امواج شبیه موج هایی است که برای ارتباطات رادیویی استفاده می شود ، اما با فرکانس بالا که دیپلودها (ذرات مغناطیسی) غذا را با سرعت بسیار بالایی می چرخاند ، زیرا سعی می کنند خود را با میدان مغناطیسی حاصل هماهنگ کنند. این حرکت همان چیزی است که گرما را تولید می کند.
- تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI). این کاربرد پزشکی مغناطیس مغناطیسی پیشرفت بی سابقه ای در زمینه های بهداشتی بوده است ، زیرا امکان بررسی داخلی بدن موجودات زنده را از طریق دستکاری الکترومغناطیسی اتم های هیدروژن موجود در آن برای تولید به طور غیر تهاجمی فراهم می کند. زمینه ای که توسط رایانه های تخصصی قابل تفسیر است.
- میکروفون این دستگاه ها که امروزه بسیار رایج هستند به لطف دیافراگمی که توسط آهنربا الکتریکی جذب می شود ، کار می کنند ، حساسیت آن به امواج صوتی اجازه می دهد تا آنها به سیگنال الکتریکی ترجمه شوند. سپس این می تواند از راه دور منتقل و رمزگشایی شود یا بعداً ذخیره و تولید مثل شود.
- طیف سنج های جرمی. این دستگاهی است که اجازه می دهد ترکیب برخی از ترکیبات شیمیایی با دقت بسیار بالا تجزیه و تحلیل شود ، از تفکیک مغناطیسی اتم ها که آنها را تشکیل می دهند ، با استفاده از یونیزاسیون و خواندن توسط یک رایانه تخصصی.
- اسیلوسکوپ ابزارهای الکترونیکی که هدف آنها نمایش گرافیکی سیگنال های الکتریکی است که با گذشت زمان از یک منبع مشخص متفاوت است. برای این منظور ، آنها از یک محور مختصات روی صفحه استفاده می کنند که خطوط آن محصول اندازه گیری ولتاژهای سیگنال الکتریکی تعیین شده است. از آنها در پزشکی برای اندازه گیری عملکرد قلب ، مغز یا سایر اندامها استفاده می شود.
- کارتهای مغناطیسی این فناوری به وجود کارتهای اعتباری یا بدهی ، که دارای نوار مغناطیسی قطبی شده به روش خاصی است ، اجازه می دهد تا اطلاعات را بر اساس جهت گیری ذرات فرو مغناطیسی آن رمزگذاری کند. با ورود اطلاعات به آنها ، دستگاههای تعیین شده ذرات گفته شده را به روشی خاص قطب بندی می كنند ، بنابراین می توان برای بازیابی اطلاعات ، ترتیب فوق را "خواند".
- ذخیره سازی دیجیتال روی نوارهای مغناطیسی. این کلید در دنیای رایانه و رایانه به شما امکان می دهد اطلاعات زیادی را بر روی دیسک های مغناطیسی ذخیره کنید که ذرات آنها به روش خاصی قطب شده و توسط یک سیستم رایانه ای قابل رمزگشایی هستند. این دیسک ها مانند درایوهای قلم قابل جابجایی هستند یا در حال حاضر فلاپی دیسک ها از کار افتاده اند ، یا مانند دیسک های سخت دائمی و پیچیده تر هستند.
- طبل مغناطیسی این مدل ذخیره سازی داده ها که در دهه های 1950 و 1960 محبوب بود ، یکی از اولین اشکال ذخیره سازی اطلاعات مغناطیسی بود. این یک استوانه فلزی توخالی است که با سرعت زیاد می چرخد ، و توسط ماده مغناطیسی (اکسید آهن) احاطه شده است که اطلاعات با استفاده از یک سیستم قطبش رمزگذاری شده روی آن چاپ می شود. برخلاف دیسک ها ، سر خواننده ای نداشت و به این ترتیب در بازیابی اطلاعات چابکی ایجاد می کرد.
- چراغ های دوچرخه چراغ های تعبیه شده در قسمت جلوی دوچرخه ها ، که هنگام حرکت روشن می شوند ، به لطف چرخشی که آهنربا به آن متصل است ، کار می کنند ، چرخش آن باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی و در نتیجه منبع متوسطی از برق متناوب می شود. سپس این بار الکتریکی به لامپ منتقل شده و به نور تبدیل می شود.
- ادامه با: برنامه های مس
