15 Приклади застосування електромагнетизму

Застосування електромагнетизму

 електромагнетизм є гілкою фізичний що наближається від об'єднуючої теорії до областей як електрики, так і магнетизму, до Сформулюйте одну з чотирьох основних сил Всесвіту, відомих на сьогодні: електромагнетизм. Іншими фундаментальними силами (або фундаментальними взаємодіями) є сила тяжіння і сильні та слабкі ядерні взаємодії.

Теорія електромагнетизму - це теорія поля, тобто заснована на фізичних величинах вектор або тензор, які залежать від положення в просторі та часі. Він базується на чотирьох векторних диференціальних рівняннях (сформульованих Майклом Фарадеєм і вперше розроблених Джеймсом Клерком Максвеллом, саме тому вони були охрещені як Рівняння Максвелла), що дозволяють спільно вивчати електричне та магнітне поля, а також електричний струм, електричну поляризацію та магнітну поляризацію.

З іншого боку, електромагнетизм - це макроскопічна теорія. Це означає, що він вивчає великі електромагнітні явища, застосовні до великої кількості частинок і значні відстані, оскільки на атомному та молекулярному рівнях вона поступається місцем іншій дисципліні, відомій як механіка квантовий.

Навіть незважаючи на це, після квантової революції ХХ століття було проведено пошук квантової теорії електромагнітної взаємодії, що дало початок квантовій електродинаміці.

Області застосування електромагнетизму

Ця галузь фізики була ключовою у розвитку численних дисциплін і технологій, зокрема машинобудування та електроніка, а також зберігання електроенергії та навіть її використання у сферах охорони здоров’я, повітроплавання чи міського будівництва.

Так звана Друга промислова революція чи Технологічна революція не була б можливою без завоювання електрики та електромагнетизму.

Приклади застосування електромагнетизму

1. Марки. Механізм цих повсякденних пристроїв передбачає циркуляцію електричного заряду через електромагніт, магнітне поле якого притягує молоток. крихітний метал у напрямку до дзвоника, перериваючи ланцюг і дозволяючи йому перезапуститися, тому молоток б'є його неодноразово і виробляє звук що привертає нашу увагу.
2. Потяги з магнітною підвіскою. Замість того, щоб котитися по рейках, як звичайні поїзди, ця ультратехнологічна модель поїзда утримується в магнітній левітації завдяки потужним електромагнітам, встановленим у його частині нижній. Таким чином, електричне відштовхування між магнітами і металеві платформи, на якій циркулює поїзд, підтримує вагу транспортного засобу в повітрі.
3. Електричні трансформатори. Трансформатор, ці циліндричні пристрої, які в деяких країнах ми бачимо на лініях електропередач, служать для контролю (збільшення або зменшення) напруги змінного струму. Вони роблять це за допомогою котушок, розташованих навколо залізного ядра, електромагнітні поля яких дозволяють модулювати інтенсивність вихідного струму.
4. Електродвигуни. Електродвигуни - це електричні машини, які, обертаючись навколо осі, перетворюються електроенергія в механічній енергії. Ця енергія є тим, що генерує рух мобільного. Його робота заснована на електромагнітних силах притягання і відштовхування між магнітом і котушкою, через яку циркулює електричний струм.
5. Динамо. Ці пристрої використовуються для того, щоб скористатись обертанням коліс транспортного засобу, наприклад, автомобільний, щоб обертати магніт і створювати магнітне поле, яке живить змінний струм котушки.
6. Телефон. Магія цього повсякденного пристрою полягає не в чому іншому, як у здатності перетворювати звукові хвилі (наприклад, голос) у модуляції електромагнітного поля, які можуть передаватися спочатку за допомогою кабелю до приймача на іншому кінці, який здатний розлити процес і відновити звукові хвилі, що містяться електромагнітно.
7. Мікрохвильові печі. Ці прилади працюють від утворення та концентрації електромагнітних хвиль на продуктах харчування. Ці хвилі подібні до тих, що використовуються для спілкування по радіо, але з високою частотою, яка обертає диплоди (магнітні частинки) їжі з дуже високою швидкістю, оскільки вони намагаються вирівняти з результуючим магнітним полем. Цей рух і породжує гарячий.
8. Магнітно-резонансна томографія (МРТ). Це медичне застосування електромагнетизму стало безпрецедентним досягненням у здоров’ї, оскільки дозволяє неінвазивне дослідження внутрішньої частини тіла живі істоти, завдяки електромагнітній маніпуляції з атомами водню, що містяться в ньому, для створення поля, що інтерпретується спеціалізованими комп'ютерами.
9. Мікрофони Ці настільки поширені сьогодні пристрої працюють завдяки мембрані, залученій електромагнітом, чутливість якої до звукових хвиль дозволяє їх перетворити в електричний сигнал. Потім це може бути передано та розшифровано віддалено, або навіть збережено та відтворено пізніше.
10. Мас-спектрометри. Це пристрій, що дозволяє аналізувати склад певних хімічних сполук з великою точністю на основі магнітного розділення атоми які складають їх за допомогою іонізації та читання на спеціалізованому комп’ютері.
11. Осцилографи. Електронні прилади, метою яких є графічне представлення електричних сигналів, які з часом змінюються від даного джерела. Для цього вони використовують координатну вісь на екрані, лінії якої є добутком вимірювання напруг від визначеного електричного сигналу. Вони використовуються в медицині для вимірювання функцій серця, мозку та інших органів.
12. Магнітні картки. Ця технологія дозволяє існувати кредитні або дебетові картки, які мають магнітну смужку поляризовано певним чином, щоб зашифрувати інформацію на основі орієнтації її частинок феромагнітний. Вводячи в них інформацію, призначені пристрої поляризують зазначені частинки певним чином, так що згаданий порядок може бути потім "прочитаний" для отримання інформації.
13. Цифрове зберігання на магнітних стрічках. Ключовий у світі обчислювальної техніки та комп’ютерів, він дозволяє зберігати великі обсяги інформації в магнітні диски, частинки яких поляризовані певним чином і розшифровуються системою комп’ютеризований. Ці диски можуть бути знімними, як дисководи для ручок або тепер неіснуючі дискети, або вони можуть бути постійними та складнішими, як жорсткі диски.
14. Магнітні барабани. Ця модель зберігання даних, популярна в 1950-1960-х роках, була однією з перших форм магнітного зберігання даних. Це порожнистий металевий циліндр, який обертається з великою швидкістю, оточений матеріалом магнітний (оксид заліза), в якому інформація друкується за допомогою поляризаційної системи закодований. На відміну від дисків, він не мав зчитувальної головки, і це дозволяло йому деяку спритність при пошуку інформації.
15. Велосипедні ліхтарі. Фари, вбудовані в передню частину велосипедів, які вмикаються при русі, працюють, повертаючи колесо, до якого прикріплений магніт, обертання якого створює магнітне поле і, отже, скромне джерело електрики чергується. Потім цей електричний заряд підводиться до лампочки і переводиться у світло.