15 Primjeri primjene elektromagnetizma

Primjene elektromagnetizma

The elektromagnetizam je ogranak fizički koji se od teorije objedinjavanja približava poljima i elektriciteta i magnetizma, i formuliraju jednu od dosad poznate četiri temeljne sile svemira: elektromagnetizam. Ostale temeljne sile (ili temeljne interakcije) su gravitacija te jake i slabe nuklearne interakcije.

Elektromagnetizam je teorija polja, koja se temelji na fizičkim veličinama vektor ili tenzor, koji ovise o položaju u prostoru i vremenu. Temelji se na četiri vektorske diferencijalne jednadžbe (formulirao Michael Faraday, a prvi put ih je razvio James Clerk Maxwell, zbog čega su kršteni kao Maxwellove jednadžbe) koji omogućuju zajedničko proučavanje električnih i magnetskih polja, kao i električne struje, električne polarizacije i magnetske polarizacije.

S druge strane, elektromagnetizam je makroskopska teorija. To znači da proučava velike elektromagnetske pojave, primjenjive na velik broj čestica i znatne udaljenosti, jer na atomskoj i molekularnoj razini ustupa mjesto drugoj disciplini, poznatoj kao mehanika kvantni.

Unatoč tome, nakon kvantne revolucije dvadesetog stoljeća, poduzeta je potraga za kvantnom teorijom elektromagnetske interakcije, što je dovelo do kvantne elektrodinamike.

Područja primjene elektromagnetizma

Ovo je područje fizike bilo ključno u razvoju brojnih disciplina i tehnologije, posebno inženjerstvo i elektronika, kao i skladištenje električne energije, pa čak i njegova uporaba u područjima zdravstva, aeronautike ili urbane gradnje.

Takozvana Druga industrijska revolucija ili Tehnološka revolucija ne bi bila moguća bez osvajanja električne energije i elektromagnetizma.

Primjeri primjene elektromagnetizma

1. Marke. Mehanizam ovih svakodnevnih naprava uključuje cirkulaciju električnog naboja kroz elektromagnet, čije magnetsko polje privlači čekić. sićušni metal prema zvonu, prekidajući krug i dopuštajući mu ponovno pokretanje, pa ga čekić udara više puta i proizvodi zvuk to privlači našu pažnju.
2. Vlakovi s magnetskim ovjesima. Umjesto da se kotrlja po tračnicama poput uobičajenih vlakova, ovaj ultratehnološki model vlaka se održava u magnetskoj levitaciji zahvaljujući snažnim elektromagnetima ugrađenim u njegov dio niži. Dakle, električna odbojnost između magneta i metal platforme kojom vlak cirkulira održava težinu vozila u zraku.
3. Električni transformatori. Transformator, oni cilindrični uređaji koje u nekim zemljama vidimo na dalekovodima, služe za kontrolu (povećanje ili smanjenje) napona izmjenične struje. To čine kroz zavojnice poredane oko željezne jezgre, čija elektromagnetska polja omogućuju moduliranje intenziteta izlazne struje.
4. Elektromotori. Elektromotori su električni strojevi koji se okrećući se oko osi transformiraju električna energija u mehaničkoj energiji. Ova energija generira kretanje mobitela. Njegov se rad temelji na elektromagnetskim silama privlačenja i odbijanja između magneta i zavojnice kroz koju cirkulira električna struja.
5. Dinamo. Ti se uređaji koriste za iskorištavanje rotacije kotača vozila, poput a automobil, za okretanje magneta i stvaranje magnetskog polja koje napaja izmjeničnu struju koluti.
6. Telefon. Magija iza ovog svakodnevnog uređaja nije ništa drugo do sposobnost pretvaranja zvučnih valova (poput glasa) u modulacije elektromagnetskog polja koje mogu prenijeti se, u početku kabelom, na prijemnik na drugom kraju koji je sposoban proliti proces i oporaviti sadržane zvučne valove elektromagnetski.
7. Mikrovalna pećnica. Ovi uređaji djeluju od stvaranja i koncentracije elektromagnetskih valova na hrani. Ti su valovi slični onima koji se koriste za komunikacija putem radija, ali s velikom frekvencijom koja okreće diplode (magnetske čestice) hrane vrlo velikom brzinom, dok se pokušavaju uskladiti s rezultirajućim magnetskim poljem. Ovaj pokret je ono što generira vruće.
8. Snimanje magnetske rezonancije (MRI). Ova medicinska primjena elektromagnetizma nenadmašan je napredak u zdravlju, jer omogućuje neinvazivno ispitivanje unutrašnjosti tijela tijela. živa bića, iz elektromagnetske manipulacije atomima vodika sadržanih u njemu, stvoriti polje koje mogu interpretirati specijalizirana računala.
9. Mikrofoni Ovi tako uobičajeni uređaji danas rade zahvaljujući dijafragmi koju privlači elektromagnet, a čija osjetljivost na zvučne valove omogućuje njihovo prevođenje u električni signal. To se zatim može prenijeti i dešifrirati na daljinu, ili čak pohraniti i reproducirati kasnije.
10. Maseni spektrometri. To je uređaj koji omogućuje vrlo preciznu analizu sastava određenih kemijskih spojeva na temelju magnetskog razdvajanja atoma koji ih sastavljaju putem njihove ionizacije i čitanja putem specijaliziranog računala.
11. Osciloskopi. Elektronički instrumenti čija je svrha grafički prikazati vremenski različite električne signale koji dolaze iz određenog izvora. Da bi to učinili, koriste se koordinatnom osi na zaslonu čije su crte produkt mjerenja napona iz određenog električnog signala. U medicini se koriste za mjerenje funkcija srca, mozga ili drugih organa.
12. Magnetske kartice. Ova tehnologija omogućuje postojanje kreditnih ili debitnih kartica koje imaju magnetsku traku polarizirano na određeni način, za šifriranje informacija na temelju orijentacije njegovih čestica feromagnetski. Uvodeći informacije u njih, određeni uređaji polariziraju spomenute čestice na specifičan način, tako da se navedeni redoslijed može "pročitati" kako bi se dohvatile informacije.
13. Digitalna pohrana na magnetskim vrpcama. Ključ u svijetu računarstva i računala, omogućuje pohranu velike količine podataka magnetski diskovi čije su čestice polarizirane na specifičan način i sustavom ih je moguće dešifrirati kompjuterizirana. Ti se diskovi mogu ukloniti, poput diskovnih pogona ili sada nestalih disketa, ili mogu biti trajni i složeniji, poput tvrdih diskova.
14. Magnetski bubnjevi. Ovaj model pohrane podataka, popularan 1950-ih i 1960-ih, bio je jedan od prvih oblika magnetskog pohranjivanja podataka. To je šuplji metalni cilindar koji se okreće velikom brzinom, okružen materijalom magnetski (željezov oksid) u kojem se podaci ispisuju pomoću polarizacijskog sustava kodirano. Za razliku od diskova, nije imao glavu za čitanje i to mu je omogućavalo određenu okretnost u pristupu informacijama.
15. Svjetla za bicikle. Svjetla ugrađena u prednji dio bicikla, koja se uključuju prilikom kretanja, rade okretanjem kotačić na koji je pričvršćen magnet čijim okretajem nastaje magnetsko polje i prema tome skroman izvor električne energije zamjenici. Taj se električni naboj zatim provodi do žarulje i prevodi u svjetlost.