15 Příklady aplikací elektromagnetismu

Aplikace elektromagnetismu

The elektromagnetismus je pobočkou fyzický která přistupuje od sjednocující teorie k oblastem elektřiny a magnetismu k formulovat jednu ze čtyř dosud známých základních sil vesmíru: elektromagnetismus. Ostatní základní síly (nebo základní interakce) jsou gravitace a silné a slabé jaderné interakce.

To elektromagnetismu je teorie pole, to znamená na základě fyzikálních veličin vektor nebo tenzor, které závisí na poloze v prostoru a čase. Je založen na čtyřech vektorových diferenciálních rovnicích (formuloval je Michael Faraday a poprvé je vytvořil James Clerk Maxwell, proto byli pokřtěni jako Maxwellovy rovnice), které umožňují společné studium elektrických a magnetických polí, jakož i elektrického proudu, elektrické polarizace a magnetické polarizace.

Na druhou stranu, elektromagnetismus je makroskopická teorie. To znamená, že studuje velké elektromagnetické jevy použitelné na velké množství částic a značné vzdálenosti, protože na atomové a molekulární úrovni ustupuje další disciplíně známé jako mechanika kvantová.

I tak bylo po kvantové revoluci 20. století zahájeno hledání kvantové teorie elektromagnetické interakce, což vedlo ke vzniku kvantové elektrodynamiky.

Oblasti použití elektromagnetismu

Tato oblast fyziky byla klíčem k rozvoji mnoha oborů a technologie, zejména strojírenství a elektroniky, jakož i skladování elektřiny a dokonce její použití v oblastech zdravotnictví, letectví nebo městských staveb.

Takzvaná druhá průmyslová revoluce nebo technologická revoluce by nebyla možná bez dobytí elektřiny a elektromagnetismu.

Příklady aplikací elektromagnetismu

1. Známky. Mechanismus těchto každodenních gadgetů zahrnuje cirkulaci elektrického náboje přes elektromagnet, jehož magnetické pole přitahuje kladivo. drobný kov směrem ke zvonu, přerušující obvod a umožňující jeho restart, takže kladivo na něj opakovaně udeří a vyrábí zvuk který upoutá naši pozornost.
2. Magnetické závěsné vlaky. Tento ultra-technologický model vlaku namísto kolejových vozidel jako konvenční vlaky je držen v magnetické levitaci díky výkonným elektromagnetům instalovaným v jeho části dolní. To znamená, že elektrický odpor mezi magnety a kov plošiny, po které vlak obíhá, udržuje hmotnost vozidla ve vzduchu.
3. Elektrické transformátory. Transformátor, válcová zařízení, která v některých zemích vidíme na elektrických vedeních, slouží k řízení (zvyšování nebo snižování) napětí střídavého proudu. Dosahují toho prostřednictvím cívek uspořádaných kolem železného jádra, jehož elektromagnetická pole umožňují modulovat intenzitu odcházejícího proudu.
4. Elektrické motory. Elektrické motory jsou elektrické stroje, které se otáčením kolem osy transformují elektrická energie v mechanické energii. Tato energie generuje pohyb mobilního telefonu. Jeho provoz je založen na elektromagnetických silách přitahování a odpuzování mezi magnetem a cívkou, kterou cirkuluje elektrický proud.
5. Dynama. Tato zařízení se používají k využití rotace kol vozidla, například a automobilu, aby otočil magnet a vytvořil magnetické pole, které napájí střídavý proud navijáky.
6. Telefon. Kouzlem tohoto každodenního zařízení není nic jiného než schopnost převádět zvukové vlny (například hlas) na modulace elektromagnetického pole, které může být přenášen, zpočátku kabelem, do přijímače na druhém konci, který je schopen rozlití procesu a obnovení obsažených zvukových vln elektromagneticky.
7. Mikrovlnné trouby. Tato zařízení fungují na základě generování a koncentrace elektromagnetických vln na potravinách. Tyto vlny jsou podobné těm, které se používají pro sdělení pomocí rádia, ale s vysokou frekvencí, která rotuje diplody (magnetické částice) jídla při velmi vysokých rychlostech, protože se snaží vyrovnat se s výsledným magnetickým polem. Tento pohyb je to, co generuje horký.
8. Zobrazování magnetickou rezonancí (MRI). Tato lékařská aplikace elektromagnetismu představuje nebývalý pokrok ve zdraví, protože umožňuje neinvazivní vyšetření vnitřku těla člověka. živé bytosti, z elektromagnetické manipulace s atomy vodíku v něm obsaženými, vygenerovat pole interpretovatelné specializovanými počítači.
9. Mikrofony Tato dnes tak běžná zařízení fungují díky membráně přitahované elektromagnetem, jehož citlivost na zvukové vlny umožňuje jejich převod do elektrického signálu. To pak může být přenášeno a dešifrováno na dálku, nebo dokonce uloženo a reprodukováno později.
10. Hmotnostní spektrometry. Jedná se o zařízení, které umožňuje velmi přesnou analýzu složení určitých chemických sloučenin na základě magnetické separace atomy které je skládají pomocí ionizace a čtení specializovaným počítačem.
11. Osciloskopy. Elektronické přístroje, jejichž účelem je graficky znázornit elektrické signály měnící se v čase, pocházející ze specifického zdroje. K tomu používají na obrazovce souřadnicovou osu, jejíž čáry jsou výsledkem měření napětí ze stanoveného elektrického signálu. Používají se v medicíně k měření funkcí srdce, mozku nebo jiných orgánů.
12. Magnetické karty. Tato technologie umožňuje existenci kreditních nebo debetních karet, které mají magnetický proužek polarizovaný určeným způsobem, k šifrování informací na základě orientace jejich částic feromagnetický. Zaváděním informací do nich určená zařízení polarizují uvedené částice konkrétním způsobem, takže uvedený příkaz lze poté „přečíst“, aby se informace získala.
13. Digitální úložiště na magnetických páskách. Klíč ve světě výpočetní techniky a počítačů umožňuje ukládat velké množství informací magnetické disky, jejichž částice jsou specifickým způsobem polarizovány a dešifrovatelné systémem počítačový. Tyto disky mohou být vyměnitelné, například disky s perem nebo nyní nefunkční diskety, nebo mohou být trvalé a složitější, jako jsou pevné disky.
14. Magnetické bubny. Tento model ukládání dat, populární v padesátých a šedesátých letech, byl jednou z prvních forem ukládání magnetických dat. Jedná se o dutý kovový válec, který se otáčí vysokou rychlostí a je obklopen materiálem magnetický (oxid železitý), ve kterém jsou informace vytištěny pomocí polarizačního systému kódovaný. Na rozdíl od disků neměl čtecí hlavu a to mu umožňovalo určitou svižnost při získávání informací.
15. Světla na kolo. Světla zabudovaná v přední části kol, která se rozsvítí při pohybu, fungují otočením kolo, ke kterému je připojen magnet, jehož rotace vytváří magnetické pole, a tedy skromný zdroj elektřiny střídá. Tento elektrický náboj je poté veden do žárovky a přeměněn na světlo.