- ما هي الكهرومغناطيسية؟
- تطبيقات الكهرومغناطيسية
- تجارب على الكهرومغناطيسية
- ما هي الكهرومغناطيسية ل؟
- المغناطيسية والكهرومغناطيسية
- أمثلة على الكهرومغناطيسية
- تاريخ الكهرومغناطيسية
نفسر ما هي الكهرومغناطيسية وما هي بعض تطبيقاتها. أيضا ، تاريخها وأمثلة.
ما هي الكهرومغناطيسية؟
الكهرومغناطيسية هي فرع منجسدي - بدني الذي يدرس العلاقات بين الظواهر الكهربائية والمغناطيسية ، أي التفاعلات بين حبيبات محملة و المجالات الكهربائية ص مغناطيسي.
في عام 1821 تم الإعلان عن أسس الكهرومغناطيسية من خلال العمل العلمي للبريطاني مايكل فاراداي ، مما أدى إلى ظهور ذلك. انضباط. في عام 1865 صاغ الاسكتلندي جيمس كليرك ماكسويل "معادلات ماكسويل" الأربع التي تصف بالكامل الظواهر الكهرومغناطيسية.
تطبيقات الكهرومغناطيسية
للظواهر الكهرومغناطيسية تطبيقات مهمة جدًا في تخصصات مثل الهندسة ،إلكترونيات، الالصحةأو علم الطيران أو البناء المدني ، من بين أمور أخرى. تظهر في الحياة اليومية ، تقريبًا دون أن تدرك ذلك ، في البوصلات ، ومكبرات الصوت ، وأجراس الأبواب ، والبطاقات الممغنطة ، والأقراص الصلبة.
تستخدم التطبيقات الرئيسية للكهرومغناطيسية في:
- كهرباء.
- المغناطيسية.
- التوصيل الكهربائي والموصلية الفائقة.
- أشعة جاما والأشعة السينية.
- الأمواج الكهرومغناطيسي.
- الأشعة تحت الحمراء والمرئية والأشعة فوق البنفسجية.
- موجات الراديو والميكروويف.
تجارب على الكهرومغناطيسية
من خلال تجارب بسيطة يمكن فهم بعض الظواهر الكهرومغناطيسية ، مثل:
المحرك الكهربائي. لإجراء تجربة توضح المفهوم الأساسي لكيفية عمل المحرك الكهربائي ، نحتاج إلى:
- الخطوة الأولى. ضع طرف المسمار على القطب السالب للبطارية وقم بتثبيت المغناطيس على رأس المسمار. يمكنك أن ترى كيف تجذب العناصر بعضها البعض بسبب المغناطيسية.
- الخطوة الثانية. اربط طرفي الكبل بالقطب الموجب للبطارية وبالمغناطيس (الذي يكون جنبًا إلى جنب مع المسمار ، على القطب السالب للبطارية).
- نتيجة. يتم الحصول على دائرة كبل البطارية والمغناطيس والمغناطيس من خلالها أ التيار الكهربائي الذي يمر عبر المجال المغناطيسي الناتج عن المغناطيس ، ويدور بسرعة عالية بسبب a فرض ثابت مماسي يسمى "قوة لورنتز". على العكس من ذلك ، إذا حاولت الانضمام إلى القطع عن طريق عكس أقطاب البطارية ، فإن العناصر تتنافر.
قفص فاراداي. أدناه هو مفصل تجربة يسمح بفهم كيفية تدفق الموجات الكهرومغناطيسية في الأجهزة الإلكترونية. لذلك ، هناك حاجة إلى العناصر التالية:
-
- راديو محمول يعمل بالبطارية أو هاتف محمول
- شبكة معدنية بفتحات لا تزيد عن 1 سم
- كماشة أو مقص لقطع الشبكة
- قطع صغيرة من الأسلاك لربط شبكة سلكية
- رقائق الألومنيوم (قد لا تكون ضرورية)
- الخطوة الأولى. قطع قطعة مستطيلة من شبكة سلكية بارتفاع 20 سم وطول 80 سم ، بحيث يمكن تجميع الأسطوانة.
- الخطوة الثانية. قطع قطعة دائرية أخرى من شبكة سلكية بقطر 25 سم (يجب أن يكون قطرها كافياً لتغطية الأسطوانة).
- خطوة ثالثة. اربط طرفي مستطيل الشبكة المعدنية بحيث يتم تشكيل أسطوانة وربط الأطراف بقطع من الأسلاك.
- الخطوة الرابعة. ضع الراديو الذي تم تشغيله داخل الأسطوانة المعدنية وقم بتغطية الأسطوانة بدائرة الشبكة المعدنية.
- نتيجة. سيتوقف الراديو عن اللعب لأن الموجات الكهرومغناطيسية القادمة من الخارج لا يمكنها المرور عبر فلز.
إذا تم إدخال هاتف محمول بدلاً من الراديو ، وتم استدعاء هذا الرقم لجعله يرن ، فسيحدث أنه لن يرن. في حالة رنينه ، يجب عليك استخدام شواية معدنية أكثر سمكًا وفتحات أصغر ، أو لف الهاتف الخلوي بورق الألمنيوم. يحدث شيء مشابه عند التحدث في الهاتف الخلوي ودخول المصعد ، مما يتسبب في انقطاع الإشارة هو تأثير "قفص فاراداي".
ما هي الكهرومغناطيسية ل؟
الكهرومغناطيسية مفيدة جدًا لـ كائن بشري نظرًا لوجود عدد لا يحصى من التطبيقات التي تتيح لك تلبية احتياجاتك. تعمل العديد من الأدوات التي يتم استخدامها يوميًا بسبب التأثيرات الكهرومغناطيسية. التيار الكهربائي الذي يدور عبر جميع الموصلات في المنزل على سبيل المثال يوفر استخدامات متعددة (فرن الميكروويف ، المروحة ، الخلاط ، المروحة ، تلفزيون، الالحاسوب) هذا العمل بسبب الكهرومغناطيسية.
المغناطيسية والكهرومغناطيسية
المغناطيسية هي الظاهرة التي تفسر قوة الجذب أو التنافر بين المواد المغناطيسية والشحنات المتحركة.
تتضمن الكهرومغناطيسيةالظواهر الفيزيائية التي تنتجها الشحنات الكهربائية في حالة الراحة أو فيحركة، والتي تؤدي إلى مجالات كهربائية أو مغناطيسية أو كهرومغناطيسية ، والتي تؤثر على المادة التي قد تكون فيالغازي, سائل صصلب.
أمثلة على الكهرومغناطيسية
هناك العديد من الأمثلة على الكهرومغناطيسية ومن أكثرها شيوعًا:
- المسابقة. إنه جهاز قادر على توليد إشارة صوتية عند الضغط على مفتاح. إنه يعمل من خلال مغناطيس كهربائي يستقبل aالشحنة الكهربائية، والذي يولد مجالًا مغناطيسيًا (تأثير مغناطيسي) يجذب مطرقة صغيرة تؤثر على سطح المعدن وتصدريبدو.
- قطار الرفع المغناطيسي. على عكس القطار الذي تقوده قاطرة كهربائية تتحرك على قضبان ، فهذه وسيلة نقل يتم دعمها ودفعها بقوة المغناطيسية والمغناطيسات الكهربائية القوية الموجودة في الجزء السفلي منها.
- المحول الكهربائي. إنه جهاز كهربائي يسمح لك بزيادة أو تقليلالجهد االكهربى (أو الجهد) للتيار المتردد.
- المحرك الكهربائي. إنه جهاز يحول ملفالطاقة الكهربائية في الطاقة الميكانيكية، مما ينتج عنه حركة من خلال عمل المجالات المغناطيسية التي يتم إنشاؤها في الداخل.
- الدينامو. هو مولد كهربائي يستخدم الطاقة الميكانيكية للحركة الدوارة ويحولها إلى طاقة كهربائية.
- الميكروويف. إنه فرن كهربائي يولد إشعاعًا كهرومغناطيسيًا على تردد الموجات الدقيقة. تهتز هذه الإشعاعات الجزيئات منماء التي تمتلك غذاءالتي تنتج الحرارة بسرعة ، طهي الطعام.
- التصوير بالرنين المغناطيسي. إنه اختبار طبي يتم من خلاله الحصول على صور لبنية وتكوين كائن حي. يتكون من تفاعل مجال مغناطيسي تم إنشاؤه بواسطة آلة ، والرنان المغناطيسي (الذي يعمل مثل المغناطيس) ، وذرات من الهيدروجين الموجود في جسم الإنسان. تنجذب هذه الذرات بواسطة "التأثير المغناطيسي" للجهاز وتولد مجالًا كهرومغناطيسيًا يتم التقاطه وتمثيله في الصور.
- الميكروفون. إنه جهاز يكتشف الطاقة الصوتية (الصوت) ويحولها إلى طاقة كهربائية. إنه يفعل ذلك من خلال غشاء (أو غشاء) ينجذب بواسطة مغناطيس داخل مجال مغناطيسي وينتج تيارًا كهربائيًا يتناسب مع الصوت المستقبَل.
- كوكب الأرض. يعمل كوكبنا كمغناطيس عملاق بسبب المجال المغناطيسي المتولد في قلبه (المكون من معادن مثل الحديد ، النيكل). حركةدوران الأرض يولد تيارًا من الجسيمات المشحونة ( الإلكترونات من ذرات نواة الأرض). ينتج عن هذا التيار مجال مغناطيسي يمتد عدة كيلومترات فوق سطح الكوكب ويصد الإشعاع الشمسي الضار.
تاريخ الكهرومغناطيسية
- 600 ق لاحظ تاليس ميليتوس اليوناني أنه عند فرك قطعة من الكهرمان ، يتم شحنها ويمكن أن تجذب قطع من القش أو الريش.
- 1820. أجرى الدنماركي هانز كريستيان أورستد تجربة جمعت لأول مرة بين ظاهرتَي الكهرباء والمغناطيسية. وهي تتألف من إحضار إبرة ممغنطة بالقرب من موصل يتم من خلاله تداول تيار كهربائي. تحركت الإبرة بطريقة تدل على وجود مجال مغناطيسي في الموصل.
- 1826. طور الفرنسي أندريه ماري أمبير النظرية التي تشرح التفاعل بين الكهرباء والمغناطيسية ، تسمى "الديناميكا الكهربية". بالإضافة إلى ذلك ، كان أول من أطلق على التيار الكهربائي على هذا النحو وقياس شدة تدفقه.
- 1831. اكتشف الفيزيائي والكيميائي البريطاني مايكل فاراداي قوانين التحليل الكهربائي والحث الكهرومغناطيسي.
- 1865. قدم الاسكتلندي جيمس كليرك ماكسويل أساسيات الكهرومغناطيسية من خلال صياغة "معادلات ماكسويل" الأربع التي تصف الظواهر الكهرومغناطيسية.