Мазмұны
Theэлектромагнетизм Бұл әлемнің осы уақытқа дейін белгілі болған төрт іргелі күшінің бірін: электромагнетизмді тұжырымдау үшін біріктіруші теориядан электр және магнетизм өрістеріне жақындайтын физика бөлімі. Басқа фундаменталды күштер (немесе өзара әрекеттесулер) - ауырлық күші және күшті және әлсіз ядролық өзара әрекеттесу.
Электромагнетизм дегеніміз өріс теориясы, яғни физикалық шамаларға негізделген вектор немесе тензор, бұл кеңістіктегі және уақыттағы орынға байланысты. Ол төрт векторлық дифференциалдық теңдеулерге негізделген (Майкл Фарадей тұжырымдаған және алғаш рет Джеймс Клерк Максвелл әзірлеген, сондықтан олар шомылдыру рәсімінен өткен Максвелл теңдеулері) электр және магнит өрістерін, сондай-ақ электр тогын, электр поляризациясы мен магнит поляризациясын бірлесіп зерттеуге мүмкіндік береді.
Екінші жағынан, электромагнетизм - бұл макроскопиялық теория.Бұл дегеніміз, ол көптеген бөлшектерге және айтарлықтай қашықтықтарға қолданылатын үлкен электромагниттік құбылыстарды зерттейді, өйткені атомдық және молекулалық деңгейде ол кванттық механика деп аталатын басқа пәнге жол ашады.
20-ғасырдағы кванттық төңкерістен кейін де электромагниттік өзара әрекеттесудің кванттық теориясын іздеу қолға алынды, осылайша кванттық электродинамика пайда болды.
- Сондай-ақ оқыңыз: Магниттік материалдар
Электромагнетизмді қолдану аймақтары
Бұл физика саласы көптеген пәндер мен технологияларды, атап айтқанда инженерия мен электрониканы дамытуда, сондай-ақ электр энергиясын сақтау және тіпті оны денсаулық сақтау, аэронавтика немесе құрылыс салаларында қолдануда маңызды рөл атқарды. қалалық.
Екінші өнеркәсіптік революция немесе технологиялық революция деп аталатындар электр қуатын және электромагнетизмді бағындырусыз мүмкін болмас еді.
Электрмагнетизмді қолдану мысалдары
- Маркалар. Бұл күнделікті гаджеттердің механизмі электромагнит арқылы электр зарядының айналымын қамтиды, оның магнит өрісі қоңырауға қарай кішкене металл балғаны тартып, тізбекті үзіп, оны қайта бастауға мүмкіндік береді, сондықтан балға оны бірнеше рет ұрады және біздің назарымызды аударатын дыбыс шығарады.
- Магнитті аспалы пойыздар. Кәдімгі пойыздар сияқты рельстерде жүрудің орнына, бұл ультра технологиялық пойыз моделі төменгі бөлігінде орнатылған қуатты электромагниттердің арқасында магниттік левитацияда ұсталады. Осылайша, магниттер мен пойыз жүретін платформа металы арасындағы электрлік итергіштік көлік құралының салмағын ауада ұстап тұрады.
- Электр трансформаторлары. Трансформатор, кейбір елдерде біз электр желілерінде көретін цилиндрлік құрылғылар айнымалы токтың кернеуін басқаруға (жоғарылатуға немесе төмендетуге) қызмет етеді. Олар электромагниттік өрістер шығатын токтың қарқындылығын модуляциялауға мүмкіндік беретін темір өзегі айналасында орналасқан катушкалар арқылы жасайды.
- Электр қозғалтқыштары. Электр қозғалтқыштары - осьтің айналасында электр энергиясын механикалық энергияға айналдыратын электр машиналары. Бұл энергия ұялы телефонның қозғалуын тудырады. Оның жұмысы электр тогы айналатын магнит пен катушка арасындағы тарту мен итерудің электромагниттік күштеріне негізделген.
- Динамос. Бұл құрылғылар магнитті айналдыру және катушкаларға айнымалы ток беретін магнит өрісін шығару үшін автомобиль сияқты автомобильдің дөңгелектерінің айналуының артықшылығын пайдалану үшін қолданылады.
- Телефон. Бұл күнделікті құрылғының сиқыры - бұл дыбыстық толқындарды (мысалы, дауысты) электромагниттік өрістің модуляциясына айналдыру қабілеті, ол алдымен кабель арқылы екінші жағындағы қабылдағышқа берілуі мүмкін. электромагниттік дыбыс толқындарын қалпына келтіру және қалпына келтіру.
- Микротолқынды пештер Бұл құрылғылар электромагниттік толқындардың пайда болуы мен концентрациясынан бастап жұмыс істейді. Бұл толқындар радиобайланыс үшін қолданылатынға ұқсас, бірақ пайда болған магнит өрісімен өздерін теңестіруге тырысатындықтан, тағамдағы диплодтарды (магниттік бөлшектерді) өте жоғары жылдамдықпен айналдыратын жоғары жиіліктегі. Бұл қозғалыс жылуды тудырады.
- Магнитті-резонанстық томография (МРТ). Бұл электромагнетизмнің медициналық қолданылуы денсаулық сақтау саласында бұрын-соңды болмаған ілгерілеушілік болды, өйткені ол тірі организмдер денесінің ішіндегі сутегі атомдарының электромагниттік манипуляциясынан бастап, генерациялауды инвазивті емес жолмен зерттеуге мүмкіндік береді. мамандандырылған компьютерлермен түсіндірілетін өріс.
- Микрофондар Қазіргі кезде кең таралған бұл құрылғылар электромагнитпен тартылған диафрагманың арқасында жұмыс істейді, оның дыбыстық толқындарға сезімталдығы оларды электрлік сигналға айналдыруға мүмкіндік береді. Одан кейін оны қашықтықтан беруге және шифрды ашуға, тіпті кейінірек сақтауға және көбейтуге болады.
- Масс-спектрометрлер. Бұл белгілі бір химиялық қосылыстардың құрамын, оларды құрайтын атомдардың магниттік бөлінуінен бастап, оларды иондалуы және мамандандырылған компьютермен оқуы арқылы үлкен дәлдікпен талдауға мүмкіндік беретін құрал.
- Осциллографтар. Мақсаты берілген көзден уақыт бойынша өзгеретін электр сигналдарын графикалық түрде бейнелеу болып табылатын электронды құралдар. Бұл үшін олар экранда координаттар осін пайдаланады, олардың сызықтары анықталған электр сигналынан кернеулерді өлшеудің туындысы болып табылады. Олар медицинада жүректің, мидың немесе басқа органдардың қызметін өлшеу үшін қолданылады.
- Магниттік карталар. Бұл технология белгілі бір жолмен поляризацияланған магниттік лентаға ие несиелік немесе дебеттік карталардың болуына, оның ферромагниттік бөлшектерінің бағытталуы негізінде ақпаратты шифрлауға мүмкіндік береді. Оларға ақпаратты енгізу арқылы тағайындалған қондырғылар белгілі бір бөлшектерді белгілі бір жолмен поляризациялайды, сол арқылы мәліметтерді алу үшін аталған ретті «оқуға» болады.
- Магниттік таспалардағы сандық сақтау. Есептеу техникасы мен компьютерлер әлемінде маңызды болып табылады, ол бөлшектері белгілі бір жолмен поляризацияланған және компьютерленген жүйе арқылы шешілетін магниттік дискілерде үлкен көлемдегі ақпаратты сақтауға мүмкіндік береді. Бұл дискілер қаламсап дискілері немесе қазір істен шыққан дискеталар сияқты алынбалы болуы мүмкін немесе қатты дискілер сияқты тұрақты және күрделі болуы мүмкін.
- Магниттік барабандар. 1950-60 жылдары танымал болған деректерді сақтаудың бұл моделі магниттік деректерді сақтаудың алғашқы формаларының бірі болды. Бұл жоғары жылдамдықта айналатын, магнитті материалмен қоршалған қуыс металл цилиндр (темір оксиді), оған поляризацияның кодталған жүйесі арқылы ақпарат басылады. Дискілерден айырмашылығы, оның оқу басы болмады және бұл ақпаратты алу кезінде белгілі бір ептілікке мүмкіндік берді.
- Велосипед шамдары. Велосипедтердің алдыңғы жағына орнатылған, қозғалыс кезінде жанатын шамдар магнит бекітілген дөңгелектің айналуының арқасында жұмыс істейді, оның айналуы магнит өрісін тудырады, демек айнымалы электр энергиясының қарапайым көзі. Содан кейін бұл электр заряды шамға өткізіліп, жарыққа аударылады.
- Әрі қарай жалғастырыңыз: Мыс қосымшалары
