15 Príklady aplikácií elektromagnetizmu

Aplikácie elektromagnetizmu

The elektromagnetizmus je pobočkou spoločnosti fyzický že prístupy od zjednocujúcej teórie k oblastiam elektriny a magnetizmu, k formulovať jednu zo štyroch doteraz známych základných síl vesmíru: elektromagnetizmus. Ostatné základné sily (alebo základné interakcie) sú gravitácia a silné a slabé jadrové interakcie.

To elektromagnetizmus je teória poľa, to znamená, že je založená na fyzikálnych veličinách vektor alebo tenzor, ktoré závisia od polohy v priestore a čase. Je založená na štyroch vektorových diferenciálnych rovniciach (formuloval ich Michael Faraday a vyvinul ich prvýkrát James Clerk Maxwell, preto boli pokrstení ako Maxwellove rovnice), ktoré umožňujú spoločné štúdium elektrických a magnetických polí, ako aj elektrického prúdu, elektrickej polarizácie a magnetickej polarizácie.

Na druhej strane, elektromagnetizmus je makroskopická teória. To znamená, že študuje veľké elektromagnetické javy, použiteľné na veľké množstvo častíc a značné vzdialenosti, pretože na atómovej a molekulárnej úrovni ustupuje inej disciplíne známej ako mechanika kvantová.

Aj napriek tomu sa po kvantovej revolúcii dvadsiateho storočia začalo hľadať kvantová teória elektromagnetickej interakcie, čo viedlo k vzniku kvantovej elektrodynamiky.

Oblasti použitia elektromagnetizmu

Táto oblasť fyziky bola kľúčová pri vývoji mnohých disciplín a technológií, najmä strojárstvo a elektronika, ako aj skladovanie elektriny a dokonca aj jej použitie v zdravotníctve, letectve alebo v mestských stavbách.

Takzvaná druhá priemyselná revolúcia alebo technologická revolúcia by nebola možná bez dobytia elektriny a elektromagnetizmu.

Príklady aplikácií elektromagnetizmu

1. Známky. Mechanizmus týchto každodenných pomôcok zahŕňa cirkuláciu elektrického náboja cez elektromagnet, ktorého magnetické pole priťahuje kladivo. drobný kov smerom k zvončeku, prerušujúci obvod a umožňujúci jeho opätovné spustenie, takže kladivo doň opakovane udrie a vyrába zvuk ktorý upúta našu pozornosť.
2. Magnetické závesné vlaky. Namiesto ulievania sa po koľajniciach, ako sú bežné vlaky, tento ultramoderný model vlaku sa drží v magnetickej levitácii vďaka výkonným elektromagnetom inštalovaným v jeho časti nižšie. To znamená, že elektrický odpor medzi magnetmi a kov Nástupište, po ktorom vlak jazdí, udržuje váhu vozidla vo vzduchu.
3. Elektrické transformátory. Transformátor, teda valcové zariadenia, ktoré v niektorých krajinách vidíme na elektrických vedeniach, slúžia na riadenie (zvyšovanie alebo znižovanie) napätia striedavého prúdu. Robia to cez cievky usporiadané okolo železného jadra, ktorých elektromagnetické polia umožňujú modulovať intenzitu výstupného prúdu.
4. Elektrické motory. Elektromotory sú elektrické stroje, ktoré sa otáčaním okolo osi transformujú elektrická energia v mechanickej energii. Táto energia generuje pohyb mobilného telefónu. Jeho činnosť je založená na elektromagnetických silách príťažlivosti a odpudzovania medzi magnetom a cievkou, cez ktoré cirkuluje elektrický prúd.
5. Dynamá. Tieto zariadenia sa používajú na využitie rotácie kolies vozidla, napríklad a automobilu, aby otočil magnet a vytvoril magnetické pole, ktoré dodáva striedavý prúd do navijaky.
6. Telefón. Kúzlom tohto každodenného zariadenia nie je nič iné ako schopnosť prevádzať zvukové vlny (napríklad hlas) do modulácií elektromagnetického poľa, ktoré dokáže sa najskôr prenáša káblom do prijímača na druhom konci, ktorý je schopný rozliať proces a zotaviť obsiahnuté zvukové vlny elektromagneticky.
7. Mikrovlnné rúry. Tieto prístroje pracujú od vytvárania a koncentrácie elektromagnetických vĺn na potravinách. Tieto vlny sú podobné tým, ktoré sa používajú pre vlnu komunikácia pomocou rádia, ale s vysokou frekvenciou, ktorá rotuje diplody (magnetické častice) potravy pri veľmi vysokých rýchlostiach, pretože sa snažia zosúladiť s výsledným magnetickým poľom. Tento pohyb generuje horúci.
8. Zobrazovanie magnetickou rezonanciou (MRI). Táto lekárska aplikácia elektromagnetizmu predstavuje bezprecedentný pokrok v oblasti zdravia, pretože umožňuje neinvazívne vyšetrenie vnútorných častí tela človeka. živé bytosti, z elektromagnetickej manipulácie s atómami vodíka v ňom obsiahnutými, na generovanie poľa interpretovateľného špecializovanými počítačmi.
9. Mikrofóny Tieto dnes také bežné zariadenia fungujú vďaka membráne priťahovanej elektromagnetom, ktorého citlivosť na zvukové vlny umožňuje ich preloženie na elektrický signál. To je potom možné prenášať a dešifrovať na diaľku alebo dokonca uložiť a reprodukovať neskôr.
10. Hmotnostné spektrometre. Je to zariadenie, ktoré umožňuje veľmi presnú analýzu zloženia určitých chemických zlúčenín na základe magnetickej separácie atómy ktoré ich tvoria pomocou ionizácie a čítania v špecializovanom počítači.
11. Osciloskopy. Elektronické prístroje, ktorých účelom je graficky znázorniť časovo sa meniace elektrické signály z daného zdroja. Na to používajú na obrazovke súradnicovú os, ktorej čiary sú produktom merania napätí zo stanoveného elektrického signálu. Používajú sa v medicíne na meranie funkcií srdca, mozgu alebo iných orgánov.
12. Magnetické karty. Táto technológia umožňuje existenciu kreditných alebo debetných kariet, ktoré sú vybavené magnetickým prúžkom polarizovaný určeným spôsobom, na šifrovanie informácií na základe orientácie ich častíc feromagnetický. Vložením informácií do nich určené zariadenia polarizujú uvedené častice konkrétnym spôsobom, takže uvedený príkaz je potom možné „prečítať“ na získanie informácií.
13. Digitálne ukladanie na magnetické pásky. Kľúč vo svete počítačov a počítačov umožňuje ukladať veľké množstvo informácií do systému magnetické disky, ktorých častice sú špecifickým spôsobom polarizované a systém ich dešifrovať počítačovo. Tieto disky môžu byť vymeniteľné, napríklad ako disky s perom alebo teraz už nefunkčné diskety, alebo môžu byť trvalé a zložitejšie, ako napríklad pevné disky.
14. Magnetické bubny. Tento model ukladania dát, populárny v 50. a 60. rokoch, bol jednou z prvých foriem ukladania magnetických údajov. Je to dutý kovový valec, ktorý sa otáča vysokou rýchlosťou a je obklopený materiálom magnetický (oxid železitý), v ktorom sú informácie tlačené pomocou polarizačného systému zakódovaný. Na rozdiel od diskov nemal čítaciu hlavu a to mu umožňovalo určitú svižnosť pri získavaní informácií.
15. Osvetlenie bicykla. Svetlá zabudované v prednej časti bicyklov, ktoré sa rozsvietia pri pohybe, fungujú otočením koleso, na ktoré je pripevnený magnet, ktorého rotáciou sa vytvára magnetické pole, a teda skromný zdroj elektrickej energie strieda. Tento elektrický náboj je potom vedený do žiarovky a prevedený na svetlo.