15 Contoh Aplikasi Elektromagnetisme

Aplikasi elektromagnetisme

Itu elektromagnetik merupakan cabang dari fisik yang mendekati dari teori pemersatu bidang listrik dan magnet, ke merumuskan salah satu dari empat kekuatan fundamental alam semesta yang dikenal sejauh ini: the elektromagnetisme. Kekuatan fundamental lainnya (atau interaksi fundamental) adalah gravitasi dan interaksi nuklir kuat dan lemah.

Bahwa elektromagnetisme adalah teori medan, yaitu, berdasarkan besaran fisik vektor atau tensor, yang tergantung pada posisi dalam ruang dan waktu. Ini didasarkan pada empat persamaan diferensial vektor (diformulasikan oleh Michael Faraday dan dikembangkan untuk pertama kalinya oleh James Clerk Maxwell, itulah sebabnya mereka dibaptis sebagai persamaan Maxwell) yang memungkinkan studi bersama medan listrik dan magnet, serta arus listrik, polarisasi listrik, dan polarisasi magnet.

Di sisi lain, elektromagnetisme adalah teori makroskopik. Ini berarti bahwa ia mempelajari fenomena elektromagnetik besar, berlaku untuk sejumlah besar partikel dan jarak yang cukup jauh, karena pada tingkat atom dan molekuler ia memberi jalan ke disiplin lain, yang dikenal sebagai mekanika kuantum.

Meski begitu, setelah revolusi kuantum abad kedua puluh, pencarian teori kuantum interaksi elektromagnetik dilakukan, sehingga memunculkan elektrodinamika kuantum.

Area aplikasi elektromagnetik

Bidang fisika ini telah menjadi kunci dalam pengembangan berbagai disiplin ilmu dan teknologi, khususnya teknik dan elektronika, serta penyimpanan listrik dan bahkan penggunaannya di bidang kesehatan, aeronautika atau konstruksi perkotaan.

Apa yang disebut Revolusi Industri Kedua atau Revolusi Teknologi tidak akan mungkin terjadi tanpa penaklukan listrik dan elektromagnetisme.

Contoh aplikasi elektromagnetisme

1. Perangko. Mekanisme gadget sehari-hari ini melibatkan sirkulasi muatan listrik melalui elektromagnet, yang medan magnetnya menarik palu. logam kecil ke arah bel, mengganggu sirkuit dan membiarkannya restart, sehingga palu memukulnya berulang kali dan menghasilkan suara yang menarik perhatian kita.
2. Kereta gantung magnetik. Alih-alih berguling di rel seperti kereta konvensional, model kereta ultra-teknologi ini ditahan dalam levitasi magnetik berkat elektromagnet kuat yang dipasang di bagiannya menurunkan. Jadi, tolakan listrik antara magnet dan logam platform di mana kereta api bersirkulasi mempertahankan berat kendaraan di udara.
3. Transformator listrik. Trafo, perangkat silinder yang di beberapa negara kita lihat di saluran listrik, berfungsi untuk mengontrol (menambah atau menurunkan) tegangan arus bolak-balik. Mereka melakukan ini melalui kumparan yang diatur di sekitar inti besi, yang medan elektromagnetiknya memungkinkan intensitas arus keluar untuk dimodulasi.
4. Motor listrik. Motor listrik adalah mesin listrik yang, dengan berputar di sekitar sumbu, mengubah tenaga listrik dalam energi mekanik. Energi inilah yang menghasilkan pergerakan ponsel. Pengoperasiannya didasarkan pada gaya tarik-menarik dan tolak-menolak elektromagnetik antara magnet dan kumparan yang melaluinya arus listrik bersirkulasi.
5. Dinamo. Perangkat ini digunakan untuk memanfaatkan putaran roda kendaraan, seperti: mobil, untuk memutar magnet dan menghasilkan medan magnet yang mengalirkan arus bolak-balik ke gulungan.
6. Telepon. Keajaiban di balik perangkat sehari-hari ini tidak lain adalah kemampuan untuk mengubah gelombang suara (seperti suara) menjadi modulasi medan elektromagnetik yang dapat ditransmisikan, awalnya melalui kabel, ke penerima di ujung lain yang mampu menumpahkan proses dan memulihkan gelombang suara yang terkandung secara elektromagnetik.
7. Oven microwave. Peralatan ini beroperasi dari pembangkitan dan konsentrasi gelombang elektromagnetik pada makanan. Gelombang ini mirip dengan yang digunakan untuk komunikasi oleh radio, tetapi dengan frekuensi tinggi yang memutar diplode (partikel magnetik) makanan dengan kecepatan sangat tinggi, saat mereka mencoba menyelaraskan diri dengan medan magnet yang dihasilkan. Gerakan inilah yang menghasilkan panas.
8. Pencitraan resonansi magnetik (MRI). Aplikasi elektromagnetisme medis ini telah menjadi kemajuan yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam kesehatan, karena memungkinkan pemeriksaan non-invasif bagian dalam tubuh makhluk hidup, dari manipulasi elektromagnetik atom hidrogen yang terkandung di dalamnya, untuk menghasilkan medan yang dapat ditafsirkan oleh komputer khusus.
9. Mikrofon Perangkat ini sangat umum saat ini beroperasi berkat diafragma yang ditarik oleh elektromagnet, yang kepekaannya terhadap gelombang suara memungkinkan mereka untuk diterjemahkan ke dalam sinyal listrik. Ini kemudian dapat ditransmisikan dan didekripsi dari jarak jauh, atau bahkan disimpan dan direproduksi nanti.
10. Spektrometer massa. Ini adalah perangkat yang memungkinkan komposisi senyawa kimia tertentu untuk dianalisis dengan sangat presisi, berdasarkan pemisahan magnetik dari atom yang menyusunnya, melalui ionisasi dan pembacaannya oleh komputer khusus.
11. Osiloskop. Instrumen elektronik yang tujuannya adalah untuk secara grafis mewakili sinyal listrik yang bervariasi dalam waktu, yang berasal dari sumber tertentu. Untuk melakukan ini, mereka menggunakan sumbu koordinat pada layar yang garisnya adalah produk dari pengukuran tegangan dari sinyal listrik yang ditentukan. Mereka digunakan dalam pengobatan untuk mengukur fungsi jantung, otak, atau organ lainnya.
12. Kartu magnetik. Teknologi ini memungkinkan adanya kartu kredit atau debit yang memiliki strip magnetik magnetic terpolarisasi dengan cara tertentu, untuk mengenkripsi informasi berdasarkan orientasi partikelnya feromagnetik. Dengan memasukkan informasi ke dalamnya, perangkat yang ditunjuk mempolarisasi partikel tersebut dengan cara tertentu, sehingga urutan tersebut kemudian dapat "dibaca" untuk mengambil informasi.
13. Penyimpanan digital pada pita magnetik. Kunci di dunia komputasi dan komputer, memungkinkan untuk menyimpan sejumlah besar informasi di cakram magnetik yang partikelnya terpolarisasi dengan cara tertentu dan dapat diuraikan oleh suatu sistem terkomputerisasi. Disk ini dapat dilepas, seperti pen drive atau disket yang sekarang sudah tidak berfungsi, atau bisa permanen dan lebih kompleks, seperti hard drive.
14. Drum magnet. Model penyimpanan data ini, yang populer pada 1950-an dan 1960-an, adalah salah satu bentuk pertama penyimpanan data magnetik. Ini adalah silinder logam berongga yang berputar dengan kecepatan tinggi, dikelilingi oleh material magnetik (oksida besi) di mana informasi dicetak melalui sistem polarisasi dikodekan. Tidak seperti disk, itu tidak memiliki kepala baca dan itu memungkinkannya kelincahan tertentu dalam pengambilan informasi.
15. Lampu sepeda. Lampu yang terpasang di bagian depan sepeda, yang menyala saat bergerak, beroperasi dengan memutar roda tempat magnet terpasang, yang putarannya menghasilkan medan magnet dan karenanya merupakan sumber listrik yang sederhana alternatif. Muatan listrik ini kemudian dikonduksikan ke bola lampu dan diterjemahkan menjadi cahaya.