15 elektromagnetismi rakenduste näited

Elektromagnetismi rakendused

The elektromagnetism on filiaal füüsiline mis läheneb ühendavast teooriast nii elektri kui ka magnetismi väljadele kuni sõnastada üks universumi neljast seni teadaolevast põhijõust: elektromagnetism. Teised põhijõud (või põhimõttelised vastastikmõjud) on raskusjõud ning tugevad ja nõrgad tuumavastased koostoimed.

Elektromagnetism on välja teooria, see põhineb füüsikalistel suurustel vektor või tensor, mis sõltuvad ruumis ja ajas paiknemisest. See põhineb neljal vektor diferentsiaalvõrrandil (sõnastas Michael Faraday ja arendas seda esmakordselt James Clerk Maxwell, mistõttu nad ristiti Maxwelli võrrandid), mis võimaldavad elektri- ja magnetväljade, samuti elektrivoolu, elektrilise polarisatsiooni ja magnetilise polarisatsiooni ühist uurimist.

Teiselt poolt on elektromagnetism makroskoopiline teooria. See tähendab, et see uurib suuri elektromagnetilisi nähtusi, mis on rakendatavad suure hulga osakeste ja märkimisväärseid vahemaid, kuna aatomi- ja molekulaarsel tasandil annab see koha teisele teadusharule, mida nimetatakse mehaanikaks kvant.

Sellegipoolest hakati pärast 20. sajandi kvantrevolutsiooni otsima elektromagnetilise interaktsiooni kvantteooriat, mis andis alust kvantelektrodünaamikaks.

Elektromagnetismi rakendusalad

See füüsikavaldkond on olnud võtmetähtsusega paljude teadusharude ja tehnoloogiaid, eriti tehnika ja elektroonika, samuti elektrienergia salvestamine ja isegi selle kasutamine tervise, lennunduse või linnaehituse valdkonnas.

Nn teine ​​tööstuslik revolutsioon või tehnoloogiline revolutsioon ei oleks olnud võimalik ilma elektri ja elektromagnetismi vallutamiseta.

Elektromagnetismi rakenduste näited

1. Margid. Nende igapäevaste vidinate mehhanism hõlmab elektrilaengu ringlust läbi elektromagneti, mille magnetväli haamrit tõmbab. pisike metall kella suunas, katkestades vooluringi ja võimaldades sellel uuesti käivituda, nii et haamer lööb seda korduvalt ja toodab heli mis köidab meie tähelepanu.
2. Magnetvedrustusega rongid. Selle ülitehnoloogilise rongimudeli asemel, et tavalistel rongidel nagu rööbastel veereda hoitakse magnetlevitatsioonis tänu selle osasse paigaldatud võimsatele elektromagnetitele madalam. Seega elektri tõrjumine magnetite ja metallist perroon, millel rong ringleb, hoiab veeremi kaalu õhus.
3. Elektritrafod. Trafo - need silindrilised seadmed, mida mõnes riigis näeme elektriliinidel, vahelduvvoolu pinge juhtimiseks (suurendamiseks või vähendamiseks). Nad teevad seda läbi südamiku, mis on paigutatud ümber rauast südamiku, mille elektromagnetväljad võimaldavad väljuva voolu intensiivsust moduleerida.
4. Elektrimootorid. Elektrimootorid on elektrimasinad, mis ümber telje pöörlevad, muunduvad elektrienergia mehaanilises energias. See energia on see, mis tekitab mobiiltelefoni liikumise. Selle töö põhineb elektromagnetilistel tõmbe- ja tõukejõududel magneti ja mähise vahel, mille kaudu elektrivool ringleb.
5. Dünamos. Neid seadmeid kasutatakse sõiduki rataste pöörlemise, näiteks a auto, pöörata magnetit ja tekitada magnetvälja, mis toidab vahelduvvoolu rullid.
6. Telefon. Selle igapäevase seadme võlu pole keegi muu kui võime teisendada helilaineid (näiteks häält) elektromagnetvälja modulatsioonideks, mis võivad algselt kaabli abil teises otsas asuvasse vastuvõtjasse, mis on võimeline protsessi valama ja sisaldavaid helilaineid taastama elektromagnetiliselt.
7. Mikrolaineahjud. Need seadmed töötavad alates elektromagnetlainete tekkimisest ja kontsentratsioonist toidule. Need lained on sarnased lainete jaoks kasutatavate lainetega suhtlemine raadio teel, kuid suure sagedusega, mis pöörab toidu diplodeid (magnetilisi osakesi) väga suurel kiirusel, kui nad üritavad end tekkiva magnetväljaga joondada. See liikumine on see, mis genereerib kuum.
8. Magnetresonantstomograafia (MRI). See elektromagnetismi meditsiiniline rakendus on olnud enneolematu edasiminek tervises, kuna see võimaldab mitteinvasiivselt uurida keha keha sisemust. elusolendid, alates selles sisalduvate vesinikuaatomite elektromagnetilisest manipuleerimisest, et tekitada spetsialiseeritud arvutite poolt tõlgendatav väli.
9. Mikrofonid Need tänapäeval nii levinud seadmed töötavad tänu elektromagnetile meelitatavale membraanile, mille tundlikkus helilainete suhtes võimaldab neid teisendada elektrisignaaliks. Seejärel saab seda eemalt edastada ja dekrüpteerida või hiljem isegi salvestada ja taasesitada.
10. Massispektromeetrid. See on seade, mis võimaldab teatud keemiliste ühendite koostist väga täpselt analüüsida, tuginedes nende magnetilisele eraldatusele aatomid mis neid komponeerivad spetsiaalse arvuti abil ioniseerimise ja lugemise abil.
11. Ostsilloskoobid. Elektroonilised instrumendid, mille eesmärk on graafiliselt kujutada konkreetsest allikast pärinevaid ajas muutuvaid elektrisignaale. Selleks kasutavad nad ekraanil koordinaattelge, mille jooned on määratud elektrisignaali pingete mõõtmise tulemus. Neid kasutatakse meditsiinis südame, aju või muude organite funktsioonide mõõtmiseks.
12. Magnetkaardid. See tehnoloogia võimaldab kasutada krediit- või deebetkaarte, millel on magnetriba kindlalt polariseeritud, et krüptida teave selle osakeste orientatsiooni põhjal ferromagnetiline. Neisse teabe sisestamise teel polariseerivad määratud seadmed nimetatud osakesed kindlal viisil, nii et nimetatud järjekorda saab seejärel teabe saamiseks "lugeda".
13. Digitaalne salvestus magnetlintidele. Oluline arvuti- ja arvutimaailm, see võimaldab salvestada suurt hulka andmeid magnetplaadid, mille osakesed on kindlal viisil polariseeritud ja süsteem dešifreeritavad arvutipõhine. Need kettad võivad olla eemaldatavad, nagu pliiatsidraivid või nüüdseks kadunud disketid, või püsivad ja keerukamad, nagu kõvakettad.
14. Magnettrummid. See 1950. ja 1960. aastatel populaarne andmesalvestusmudel oli üks esimesi magnetandmete salvestamise vorme. See on õõnes metallist silinder, mis pöörleb suurel kiirusel, ümbritsetud materjaliga magnetiline (raudoksiid), milles teave trükitakse polarisatsioonisüsteemi abil kodeeritud. Erinevalt plaatidest ei olnud sellel lugemispead ja see võimaldas tal teabe otsimisel teatavat väledust.
15. Jalgratta tuled. Jalgrataste esiosa sisseehitatud tuled, mis lülituvad sisse liikumisel, töötavad ratas, mille külge on kinnitatud magnet, mille pöörlemisel tekib magnetväli ja seetõttu tagasihoidlik elektriallikas asendusliikmed. Seejärel juhitakse see elektrilaeng pirnile ja teisendatakse valguseks.