15 Eksempler på applikasjoner for elektromagnetisme

Anvendelser av elektromagnetisme

De elektromagnetisme er en gren av fysisk som nærmer seg fra en samlende teori felt av både elektrisitet og magnetisme, til formulere en av de fire grunnleggende kreftene i universet som hittil er kjent: elektromagnetisme. De andre grunnleggende kreftene (eller grunnleggende interaksjonene) er tyngdekraften og sterke og svake kjernefysiske interaksjoner.

Det med elektromagnetisme er en feltteori, det vil si basert på fysiske størrelser vektor eller tensor, som avhenger av posisjonen i rom og tid. Den er basert på fire vektordifferensiallikninger (formulert av Michael Faraday og utviklet for første gang av James Clerk Maxwell, og det er derfor de ble døpt som Maxwell-ligninger) som tillater felles studie av elektriske og magnetiske felt, så vel som elektrisk strøm, elektrisk polarisering og magnetisk polarisering.

På den annen side er elektromagnetisme en makroskopisk teori. Dette betyr at den studerer store elektromagnetiske fenomener, anvendelig for et stort antall partikler og store avstander, siden det på atom- og molekylært nivå gir vei til en annen disiplin, kjent som mekanikk kvante.

Likevel, etter kvanterevolusjonen i det tjuende århundre, ble søket etter en kvanteteori om elektromagnetisk interaksjon foretatt, og dermed gitt kvantelektrodynamikk.

Elektromagnetisme applikasjonsområder

Dette fysikkfeltet har vært nøkkelen i utviklingen av mange disipliner og teknologier, spesielt ingeniørfag og elektronikk, samt lagring av elektrisitet og til og med bruk i områder innen helse, luftfart eller bybygging.

Den såkalte andre industrielle revolusjonen eller den teknologiske revolusjonen hadde ikke vært mulig uten erobring av elektrisitet og elektromagnetisme.

Eksempler på anvendelser av elektromagnetisme

1. Frimerker. Mekanismen til disse hverdagsinnretningene innebærer sirkulasjon av en elektrisk ladning gjennom en elektromagnet, hvis magnetfelt tiltrekker seg en hammer. lite metall mot en bjelle, avbryter kretsen og lar den starte på nytt, så hammeren slår den gjentatte ganger og produserer lyd som fanger vår oppmerksomhet.
2. Magnetiske opphengstog. I stedet for å rulle på skinner som vanlige tog, er denne ultra-teknologiske togmodellen holdes i magnetisk levitasjon takket være kraftige elektromagneter som er installert i sin del Nedre. Dermed blir den elektriske frastøtingen mellom magneter og metall på plattformen som toget sirkulerer på, holder kjøretøyets vekt i luften.
3. Elektriske transformatorer. En transformator, de sylindriske enhetene som i noen land vi ser på kraftledninger, tjener til å kontrollere (øke eller redusere) spenningen til en vekselstrøm. De gjør dette gjennom spoler anordnet rundt en jernkjerne, hvis elektromagnetiske felt tillater intensiteten av den utgående strømmen å moduleres.
4. Elektriske motorer. Elektriske motorer er elektriske maskiner som, ved å rotere rundt en akse, transformerer seg elektrisk energi i mekanisk energi. Denne energien er det som genererer bevegelsen til mobilen. Driften er basert på de elektromagnetiske tiltrekningskreftene og frastøtingen mellom en magnet og en spole som en elektrisk strøm sirkulerer gjennom.
5. Dynamoer. Disse enhetene brukes til å dra nytte av rotasjonen av hjulene på et kjøretøy, for eksempel a bil, for å rotere en magnet og produsere et magnetfelt som mater vekselstrøm til hjulene.
6. Telefon. Magien bak denne hverdagsenheten er ingen ringere enn muligheten til å konvertere lydbølger (for eksempel stemme) til modulasjoner av et elektromagnetisk felt som kan overføres, først med en kabel, til en mottaker i den andre enden som er i stand til å spyle prosessen og gjenopprette de inneholdte lydbølgene elektromagnetisk.
7. Mikrobølgeovner. Disse apparatene fungerer fra generering og konsentrasjon av elektromagnetiske bølger på mat. Disse bølgene er lik de som brukes til kommunikasjon via radio, men med en høy frekvens som roterer diplodene (magnetiske partikler) av maten i veldig høye hastigheter, ettersom de prøver å justere seg etter det resulterende magnetfeltet. Denne bevegelsen er det som genererer varmt.
8. Magnetic resonance imaging (MRI). Denne medisinske anvendelsen av elektromagnetisme har vært et enestående fremskritt innen helse, da det tillater ikke-invasiv undersøkelse av det indre av kroppen til kroppen. levende vesener, fra den elektromagnetiske manipulasjonen av hydrogenatomene i den, for å generere et felt som kan tolkes av spesialiserte datamaskiner.
9. Mikrofoner Disse enhetene som er så vanlige i dag, fungerer takket være en membran tiltrukket av en elektromagnet, hvis følsomhet for lydbølger gjør det mulig å oversette dem til et elektrisk signal. Dette kan deretter overføres og dekrypteres eksternt, eller til og med lagres og reproduseres senere.
10. Massespektrometre. Det er en innretning som gjør det mulig å analysere sammensetningen av visse kjemiske forbindelser med stor presisjon, basert på magnetisk separasjon av atomer som komponerer dem ved hjelp av ionisering og lesing av en spesialisert datamaskin.
11. Oscilloskoper. Elektroniske instrumenter hvis formål er å grafisk representere de elektriske signalene som varierer i tid, kommer fra en bestemt kilde. For å gjøre dette bruker de en koordinatakse på skjermen hvis linjer er produktet av måling av spenningene fra det bestemte elektriske signalet. De brukes i medisin for å måle funksjonene til hjertet, hjernen eller andre organer.
12. Magnetiske kort. Denne teknologien tillater eksistensen av kreditt- eller debetkort, som har en magnetstripe polarisert på en bestemt måte, for å kryptere informasjon basert på orienteringen av partiklene ferromagnetisk. Ved å innføre informasjon i dem, polariserer de angitte innretningene partiklene på en spesifikk måte, slik at nevnte rekkefølge deretter kan "leses" for å hente informasjonen.
13. Digital lagring på magnetbånd. Nøkkelen til databehandling og datamaskiner, gjør det mulig å lagre store mengder informasjon i magnetiske skiver hvis partikler er polarisert på en bestemt måte og dekrypterbar av et system datastyrt. Disse diskene kan være flyttbare, som pennstasjoner eller nå nedlagte disketter, eller de kan være permanente og med større kompleksitet, som harddisker.
14. Magnetiske trommer. Denne datalagringsmodellen, populær på 1950- og 1960-tallet, var en av de første formene for magnetisk datalagring. Det er en hul metallsylinder som roterer i høye hastigheter, omgitt av et materiale magnetisk (jernoksid) der informasjonen skrives ut ved hjelp av et polarisasjonssystem kodet. I motsetning til platene hadde den ikke et lesehode, og det tillot det en viss smidighet i henting av informasjon.
15. Sykkellys. Lysene som er innebygd foran på syklene, som tennes når du beveger deg, fungerer ved å vri på hjul som en magnet er festet til, hvis rotasjon produserer et magnetfelt og derfor en beskjeden strømkilde alternerer. Denne elektriske ladningen blir deretter ført til pæren og oversatt til lys.