15 примеров применения электромагнетизма

Применение электромагнетизма

В электромагнетизм это филиал физический который приближает объединяющую теорию полей электричества и магнетизма к сформулировать одну из четырех фундаментальных сил Вселенной, известных до сих пор: электромагнетизм. Другие фундаментальные силы (или фундаментальные взаимодействия) - это сила тяжести и сильные и слабые ядерные взаимодействия.

Теория электромагнетизма - это теория поля, то есть основанная на физических величинах. вектор или же тензор, которые зависят от положения в пространстве и времени. Он основан на четырех векторных дифференциальных уравнениях (сформулированных Майклом Фарадеем и впервые разработанных Джеймсом Клерком Максвеллом, поэтому они были крещены как Уравнения Максвелла), которые позволяют совместно изучать электрические и магнитные поля, а также электрический ток, электрическую поляризацию и магнитную поляризацию.

С другой стороны, электромагнетизм - это макроскопическая теория. Это означает, что он изучает большие электромагнитные явления, применимые к большому количеству частиц и значительные расстояния, поскольку на атомном и молекулярном уровнях он уступает место другой дисциплине, известной как механика квант.

Тем не менее, после квантовой революции двадцатого века были предприняты поиски квантовой теории электромагнитного взаимодействия, что привело к возникновению квантовой электродинамики.

Области применения электромагнетизма

Эта область физики сыграла ключевую роль в развитии множества дисциплин и технологии, в частности, машиностроение и электроника, а также хранение электроэнергии и даже ее использование в области здравоохранения, авиации или городского строительства.

Так называемая Вторая промышленная революция или технологическая революция была бы невозможна без завоевания электричества и электромагнетизма.

Примеры приложений электромагнетизма

1. Штампы. Механизм этих повседневных устройств включает в себя циркуляцию электрического заряда через электромагнит, магнитное поле которого притягивает молот. крошечный металл в сторону колокола, прерывая цепь и позволяя ей перезапустить, поэтому молоток ударяет по нему несколько раз производит звук это привлекает наше внимание.
2. Магнитные подвески поездов. Вместо того, чтобы катиться по рельсам, как обычные поезда, эта сверхтехнологичная модель поезда удерживается в магнитной левитации благодаря установленным в его части мощным электромагнитам ниже. Таким образом, электрическое отталкивание между магнитами и металл платформы, по которой движется поезд, поддерживает вес транспортного средства в воздухе.
3. Электротрансформаторы. Трансформатор, те цилиндрические устройства, которые в некоторых странах мы видим на линиях электропередач, служат для управления (увеличения или уменьшения) напряжения переменного тока. Они делают это с помощью катушек, расположенных вокруг железного сердечника, электромагнитные поля которого позволяют модулировать интенсивность выходящего тока.
4. Электродвигатели. Электродвигатели - это электрические машины, которые, вращаясь вокруг оси, преобразуют электроэнергия в механической энергии. Эта энергия генерирует движение мобильного телефона. Его действие основано на электромагнитных силах притяжения и отталкивания между магнитом и катушкой, по которой циркулирует электрический ток.
5. Динамо. Эти устройства используются, чтобы использовать вращение колес транспортного средства, например автомобиль, чтобы вращать магнит и создавать магнитное поле, которое питает переменный ток катушки.
6. телефон. Магия этого повседневного устройства - не что иное, как способность преобразовывать звуковые волны (например, голос) в модуляции электромагнитного поля, которые могут передаваться, первоначально по кабелю, на приемник на другом конце, который способен проливать процесс и восстанавливать содержащиеся звуковые волны электромагнитно.
7. Микроволновые печи. Эти приборы работают за счет генерации и концентрации электромагнитных волн на продуктах питания. Эти волны аналогичны тем, которые используются для коммуникация по радио, но с высокой частотой, которая вращает диплоиды (магнитные частицы) пищи с очень высокой скоростью, поскольку они пытаются выровняться с результирующим магнитным полем. Это движение порождает горячий.
8. Магнитно-резонансная томография (МРТ). Это медицинское применение электромагнетизма стало беспрецедентным достижением в области здравоохранения, поскольку оно позволяет неинвазивно исследовать внутреннюю часть тела пациента. живые существав результате электромагнитных манипуляций с содержащимися в нем атомами водорода для создания поля, интерпретируемого специализированными компьютерами.
9. Микрофоны Эти широко распространенные сегодня устройства работают благодаря диафрагме, притягиваемой электромагнитом, чувствительность которого к звуковым волнам позволяет преобразовывать их в электрический сигнал. Затем его можно передать и расшифровать удаленно или даже сохранить и воспроизвести позже.
10. Масс-спектрометры. Это устройство, которое позволяет с большой точностью анализировать состав определенных химических соединений на основе магнитной сепарации атомы составляющие их, посредством их ионизации и считывания на специализированном компьютере.
11. Осциллографы. Электронные инструменты, предназначенные для графического представления изменяющихся во времени электрических сигналов, исходящих от определенного источника. Для этого они используют ось координат на экране, линии которой являются результатом измерения напряжений на основе определенного электрического сигнала. Они используются в медицине для измерения функций сердца, мозга или других органов.
12. Магнитные карты. Эта технология позволяет использовать кредитные или дебетовые карты с магнитной полосой. поляризован определенным образом, чтобы зашифровать информацию на основе ориентации его частиц ферромагнитный. Вводя в них информацию, назначенные устройства поляризуют упомянутые частицы определенным образом, так что упомянутый порядок затем может быть «прочитан» для извлечения информации.
13. Цифровое хранилище на магнитных лентах. Ключ в мире вычислений и компьютеров, он позволяет хранить большие объемы информации в магнитные диски, частицы которых поляризованы определенным образом и могут быть расшифрованы системой компьютеризированный. Эти диски могут быть съемными, как флеш-накопители или уже не функционирующие гибкие диски, или они могут быть постоянными и более сложными, как жесткие диски.
14. Магнитные барабаны. Эта модель хранения данных, популярная в 1950-х и 1960-х годах, была одной из первых форм магнитного хранения данных. Это полый металлический цилиндр, который вращается с высокой скоростью, окруженный материалом. магнитный (оксид железа), на котором информация печатается с помощью системы поляризации закодировано. В отличие от дисков, у него не было считывающей головки, что давало ему определенную гибкость в поиске информации.
15. Велосипедные фары. Встроенные в переднюю часть мотоциклов фонари, которые загораются при движении, работают, поворачивая колесо, к которому прикреплен магнит, вращение которого создает магнитное поле и, следовательно, скромный источник электричества чередует. Затем этот электрический заряд подводится к лампочке и преобразуется в свет.