15 Exempel på applikationer för elektromagnetism

Tillämpningar av elektromagnetism

De elektromagnetism är en gren av fysisk som från en enande teori närmar sig områdena både elektricitet och magnetism, till formulera en av de fyra hittills kända krafterna i universum: elektromagnetism. De andra grundläggande krafterna (eller grundläggande interaktionerna) är allvar och starka och svaga kärnkraftsinteraktioner.

Elektromagnetism är en fältteori, det vill säga baserad på fysiska magnituder vektor eller tensor, som beror på positionen i rum och tid. Den är baserad på fyra vektordifferentialekvationer (formulerade av Michael Faraday och utvecklade för första gången av James Clerk Maxwell, varför de döptes som Maxwell ekvationer) som möjliggör en gemensam studie av elektriska och magnetiska fält, liksom elektrisk ström, elektrisk polarisering och magnetisk polarisering.

Å andra sidan är elektromagnetism en makroskopisk teori. Detta innebär att den studerar stora elektromagnetiska fenomen, som är tillämpliga på ett stort antal partiklar och avsevärda avstånd, eftersom det på atom- och molekylnivåer viker för en annan disciplin, känd som mekanik kvant.

Trots detta, efter kvantrevolutionen på 1900-talet, sökte man efter en kvantteori om elektromagnetisk interaktion, vilket gav upphov till kvantelektrodynamik.

Användningsområden för elektromagnetism

Detta fysikfält har varit nyckeln till utvecklingen av många discipliner och teknik, särskilt teknik och elektronik, samt lagring av elektricitet och till och med dess användning inom områden för hälsa, flygteknik eller stadsbyggande.

Den så kallade andra industriella revolutionen eller den tekniska revolutionen hade inte varit möjligt utan erövringen av elektricitet och elektromagnetism.

Exempel på tillämpningar av elektromagnetism

1. Frimärken. Mekanismen för dessa vardagliga prylar involverar cirkulationen av en elektrisk laddning genom en elektromagnet, vars magnetfält lockar en hammare. liten metall mot en klocka, avbryter kretsen och låter den starta om, så hammaren slår på den upprepade gånger och producerar ljud som fångar vår uppmärksamhet.
2. Magnetiska upphängningståg. Istället för att rulla på skenor som konventionella tåg, den här ultra-teknologiska tågmodellen hålls i magnetisk svävning tack vare kraftfulla elektromagneter installerade i dess del lägre. Således är det elektriska avstötningen mellan magneterna och metall på plattformen där tåget cirkulerar bibehåller fordonets vikt i luften.
3. Elektriska transformatorer. En transformator, de cylindriska anordningarna som vi i vissa länder ser på kraftledningar, tjänar till att styra (öka eller minska) spänningen hos en växelström. De gör detta genom spolar anordnade runt en järnkärna, vars elektromagnetiska fält gör att intensiteten hos den utgående strömmen kan moduleras.
4. Elektriska motorer. Elmotorer är elektriska maskiner som, genom att rotera runt en axel, förvandlas elkraft i mekanisk energi. Denna energi är det som genererar mobilens rörelse. Dess funktion baseras på de elektromagnetiska attraktionskrafterna och avstötningen mellan en magnet och en spole genom vilken en elektrisk ström cirkulerar.
5. Dynamos. Dessa anordningar används för att dra nytta av hjulets rotation på ett fordon, såsom en för att rotera en magnet och producera ett magnetfält som matar växelström till rullarna.
6. Telefon. Magin bakom denna vardagliga enhet är ingen annan än förmågan att konvertera ljudvågor (som röst) till moduleringar av ett elektromagnetiskt fält som kan överföras, initialt med en kabel, till en mottagare i andra änden som kan spilla processen och återställa de inneslutna ljudvågorna elektromagnetiskt.
7. Mikrovågsugnar. Dessa apparater fungerar från generering och koncentration av elektromagnetiska vågor på mat. Dessa vågor liknar de som används för kommunikation via radio, men med en hög frekvens som roterar matens diploder (magnetiska partiklar) i mycket höga hastigheter, eftersom de försöker anpassa sig till det resulterande magnetfältet. Denna rörelse är det som genererar varm.
8. Magnetic resonance imaging (MRI). Denna medicinska tillämpning av elektromagnetism har varit ett oöverträffat framsteg inom hälsan, eftersom det möjliggör icke-invasiv undersökning av det inre av kroppens kropp levande varelser, från den elektromagnetiska manipulationen av väteatomerna i den, för att generera ett fält som kan tolkas av specialdatorer.
9. Mikrofoner Dessa apparater som är så vanliga idag fungerar tack vare ett membran som lockas av en elektromagnet, vars känslighet för ljudvågor gör att de kan översättas till en elektrisk signal. Detta kan sedan överföras och dekrypteras på distans, eller till och med lagras och reproduceras senare.
10. Masspektrometrar. Det är en anordning som gör det möjligt att analysera sammansättningen av vissa kemiska föreningar med stor precision, baserat på magnetisk separation av atomer som komponerar dem genom jonisering och läsning av en specialiserad dator.
11. Oscilloskop. Elektroniska instrument vars syfte är att grafiskt representera de elektriska signalerna som varierar i tid, kommer från en specifik källa. För att göra detta använder de en koordinataxel på skärmen vars linjer är produkten av mätningen av spänningarna från den bestämda elektriska signalen. De används inom medicinen för att mäta funktionerna i hjärtat, hjärnan eller andra organ.
12. Magnetiska kort. Denna teknik möjliggör förekomsten av kredit- eller betalkort, som har en magnetremsa polariserat på ett bestämt sätt för att kryptera information baserat på dess partiklar ferromagnetisk. Genom att införa information i dem polariserar angivna anordningar partiklarna på ett specifikt sätt, så att ordningen sedan kan "läsas" för att hämta informationen.
13. Digital lagring på magnetband. Det är viktigt för datorer och datorer, det gör det möjligt att lagra stora mängder information i magnetiska skivor vars partiklar är polariserade på ett specifikt sätt och dechiffreras av ett system datoriserad. Dessa skivor kan vara borttagbara, som penna enheter eller nu avstängda disketter, eller de kan vara permanenta och med större komplexitet, som hårddiskar.
14. Magnetiska trummor. Denna datalagringsmodell, populär på 1950- och 1960-talet, var en av de första formerna av magnetisk datalagring. Det är en ihålig metallcylinder som roterar i höga hastigheter, omgiven av ett material magnetisk (järnoxid) där informationen skrivs ut med hjälp av ett polarisationssystem kodad. Till skillnad från skivorna hade den inte ett läshuvud och det gjorde det möjligt för en viss smidighet att hämta information.
15. Cykelbelysning. Lamporna som är inbyggda på cykelns framsida, som tänds när de rör sig, fungerar genom att vrida på hjul på vilket en magnet är fäst, vars rotation ger ett magnetfält och därför en blygsam energikälla suppleanter. Denna elektriska laddning förs sedan till lampan och översätts till ljus.