15 примера примене електромагнетизма

Примене електромагнетизма

Тхе електромагнетизам је огранак физички који се од теорије обједињавања приближава пољима и електрицитета и магнетизма, до формулишу једну од до сада познате четири основне силе универзума: електромагнетизам. Остале темељне силе (или темељне интеракције) су гравитација и јаке и слабе нуклеарне интеракције.

Електромагнетизам је теорија поља, односно заснована на физичким величинама вектор или тензор, који зависе од положаја у простору и времену. Заснован је на четири векторске диференцијалне једначине (формулисао их је Мицхаел Фарадаи, а први пут их је развио Јамес Цлерк Маквелл, због чега су крштени као Максвелове једначине) који омогућавају заједничко проучавање електричних и магнетних поља, као и електричне струје, електричне поларизације и магнетне поларизације.

С друге стране, електромагнетизам је макроскопска теорија. То значи да проучава велике електромагнетне појаве, применљиве на велики број честица и знатне удаљености, јер на атомском и молекуларном нивоу уступа место другој дисциплини, познатој као механика квантни.

Упркос томе, након квантне револуције 20. века, предузета је потрага за квантном теоријом електромагнетне интеракције, што је довело до квантне електродинамике.

Области примене електромагнетизма

Ова област физике била је кључна у развоју бројних дисциплина и технологије, посебно инжењеринг и електроника, као и складиштење електричне енергије, па чак и његова употреба у областима здравства, ваздухопловства или урбане градње.

Такозвана Друга индустријска револуција или Технолошка револуција не би била могућа без освајања електричне енергије и електромагнетизма.

Примери примене електромагнетизма

1. Марке. Механизам ових свакодневних направа укључује циркулацију електричног наелектрисања кроз електромагнет, чије магнетно поље привлачи чекић. сићушни метал према звону, прекидајући круг и омогућавајући му да се поново покрене, па га чекић непрестано удара и производи звук то привлачи нашу пажњу.
2. Возови са магнетним вешањем. Уместо да се котрља по шинама попут конвенционалних возова, овај ултратехнолошки модел воза се одржава у магнетној левитацији захваљујући снажним електромагнетима уграђеним у његов део ниже. Дакле, електрична одбојност између магнета и метал платформе на којој воз вози задржава тежину возила у ваздуху.
3. Електрични трансформатори. Трансформатор, они цилиндрични уређаји које у неким земљама видимо на далеководима, служе за контролу (повећање или смањење) напона наизменичне струје. То постижу помоћу завојница распоређених око гвозденог језгра, чија електромагнетна поља омогућавају модулисање интензитета излазне струје.
4. Електромотори. Електромотори су електричне машине које се окретањем око осе трансформишу електрична енергија у механичкој енергији. Ова енергија генерише кретање мобилног телефона. Његов рад заснован је на електромагнетним силама привлачења и одбијања између магнета и калема кроз који циркулише електрична струја.
5. Динамос. Ови уређаји се користе за искоришћавање ротације точкова возила, као што је а аутомобил, да ротира магнет и производи магнетно поље које напаја наизменичну струју колути.
6. Телефон. Магија иза овог свакодневног уређаја није ништа друго до способност претварања звучних таласа (попут гласа) у модулације електромагнетног поља које могу бити пренете, у почетку каблом, до пријемника на другом крају који је способан да пролије процес и опорави садржане звучне таласе електромагнетно.
7. Микроталасне пећнице. Ови уређаји раде од стварања и концентрације електромагнетних таласа на храни. Ови таласи су слични онима који се користе за комуникација путем радија, али са високом фреквенцијом која ротира диплоде (магнетне честице) хране врло великом брзином, док покушавају да се поравнају са резултујућим магнетним пољем. Овај покрет је оно што генерише вруће.
8. Снимање магнетном резонанцом (МРИ). Ова медицинска примена електромагнетизма представља невиђен напредак у здрављу, јер омогућава унутрашњост тела жива бића, од електромагнетне манипулације атомима водоника садржаних у њему, да би се створило поље које могу да тумаче специјализовани рачунари.
9. Микрофони Ови тако уобичајени уређаји данас раде захваљујући дијафрагми коју привлачи електромагнет, а чија осетљивост на звучне таласе омогућава њихово превођење у електрични сигнал. То се затим може даљински пренети и дешифровати, или чак сачувати и репродуковати касније.
10. Масени спектрометри. То је уређај који омогућава да се са великом прецизношћу анализира састав одређених хемијских једињења на основу магнетног раздвајања атома који их састављају путем њихове јонизације и читања путем специјализованог рачунара.
11. Осцилоскопи. Електронски инструменти чија је сврха да графички прикажу временски променљиве електричне сигнале који долазе из одређеног извора. Да би то урадили, користе координатну осу на екрану чије су линије производ мерења напона из утврђеног електричног сигнала. Користе се у медицини за мерење функција срца, мозга или других органа.
12. Магнетне картице. Ова технологија омогућава постојање кредитних или дебитних картица које имају магнетну траку поларизована на одређени начин, за шифровање информација на основу оријентације његових честица феромагнетни. Увођењем информација у њих, назначени уређаји поларизују наведене честице на специфичан начин, тако да се наведени редослед може „прочитати“ да би се информације преузеле.
13. Дигитално складиштење на магнетним тракама. Кључан у свету рачунарства и рачунара, омогућава чување велике количине информација у њему магнетни дискови чије су честице поларизоване на специфичан начин и системом их је могуће дешифровати компјутеризовано. Ови дискови могу бити уклоњиви, попут погона оловке или сада нестале дискете, или могу бити трајни и сложенији, попут тврдих дискова.
14. Магнетни бубњеви. Овај модел складиштења података, популаран 1950-их и 1960-их, био је један од првих облика магнетног складиштења података. То је шупљи метални цилиндар који се окреће великом брзином, окружен материјалом магнетни (оксид гвожђа) у коме се информације штампају помоћу поларизационог система кодирано. За разлику од дискова, није имао главу за читање и то му је омогућавало одређену окретност у приступу информацијама.
15. Свјетла за бицикле. Светла уграђена у предњи део бицикла, која се укључују приликом кретања, раде окретањем точак на који је причвршћен магнет чија ротација производи магнетно поље и због тога скроман извор електричне енергије алтернативни. Овај електрични набој се затим спроводи до сијалице и преводи у светлост.