Innehåll
Deelektromagnetism Det är en gren av fysiken som närmar sig områdena både elektricitet och magnetism från en förenande teori för att formulera en av de fyra grundläggande krafterna i universum som hittills är kända: elektromagnetism. De andra grundläggande krafterna (eller grundläggande interaktionerna) är gravitation och starka och svaga kärnkraftsinteraktioner.
Elektromagnetism är en fältteori, det vill säga baserat 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, för vilka 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 det studerar stora elektromagnetiska fenomen, som är tillämpliga på ett stort antal partiklar och avsevärda avstånd, eftersom det på atom- och molekylnivåer ger vika för en annan disciplin, känd som kvantmekanik.
Trots detta, efter kvantrevolutionen på 1900-talet, sökte man efter en kvantteori om elektromagnetisk interaktion, vilket gav upphov till kvantelektrodynamik.
- Se även: Magnetiska material
Användningsområden för elektromagnetism
Detta fysikfält har varit nyckeln till utvecklingen av många discipliner och tekniker, särskilt teknik och elektronik, samt lagring av elektricitet och till och med dess användning inom områdena hälsa, flygteknik eller konstruktion. urban.
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
- Frimärken. Mekanismen för dessa vardagliga prylar involverar cirkulationen av en elektrisk laddning genom en elektromagnet, vars magnetfält drar en liten metallhammare mot en klocka, avbryter kretsen och låter den starta igen, så att hammaren träffar den upprepade gånger och producerar ljudet som fångar vår uppmärksamhet.
- Magnetiska upphängningståg. Istället för att rulla på skenor som konventionella tåg hålls denna ultra-teknologiska tågmodell i magnetisk svävning tack vare kraftfulla elektromagneter installerade i sin nedre del. Således håller det elektriska avstötningen mellan magneterna och metallen på plattformen som tåget kör fordonets vikt i luften.
- Elektriska transformatorer. En transformator, de cylindriska enheterna som vi i vissa länder ser på kraftledningar, tjänar till att kontrollera (öka eller minska) spänningen hos en växelström. De uppnår detta genom spolar anordnade runt en järnkärna, vars elektromagnetiska fält tillåter intensiteten hos den utgående strömmen att moduleras.
- Elektriska motorer. Elmotorer är elektriska maskiner som, genom att rotera runt en axel, omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi. Denna energi är det som genererar mobilens rörelse. Dess funktion baseras på de elektromagnetiska krafterna för attraktion och avstötning mellan en magnet och en spole genom vilken en elektrisk ström cirkulerar.
- Dynamos. Dessa anordningar används för att dra nytta av rotationen på hjulen på ett fordon, såsom en bil, för att rotera en magnet och producera ett magnetfält som matar växelström till spolarna.
- 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 hälla processen och återhämta elektromagnetiskt inneslutna ljudvågor.
- Mikrovågsugnar Dessa apparater fungerar från generering och koncentration av elektromagnetiska vågor på mat. Dessa vågor liknar de som används för radiokommunikation, 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 värmen.
- Magnetic resonance imaging (MRI). Denna medicinska tillämpning av elektromagnetism har varit ett oöverträffat framsteg i hälsofrågor, eftersom det gör det möjligt att på ett icke-invasivt sätt undersöka det inre av kroppen av levande varelser, från den elektromagnetiska manipulationen av väteatomerna i den, för att generera ett fält som kan tolkas av specialdatorer.
- Mikrofoner Dessa enheter 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.
- Masspektrometrar. Det är en anordning som gör det möjligt att analysera kompositionen av vissa kemiska föreningar med stor precision, med utgångspunkt från den magnetiska separationen av atomerna som komponerar dem, genom jonisering och avläsning av en specialiserad dator.
- Oscilloskop. Elektroniska instrument vars syfte är att grafiskt representera de elektriska signalerna som varierar över tiden från en given källa. För detta använder de en koordinataxel på skärmen vars linjer är produkten av mätningen av spänningarna från den bestämda elektriska signalen. De används i medicinen för att mäta funktionerna i hjärtat, hjärnan eller andra organ.
- Magnetiska kort. Denna teknik gör det möjligt för kredit- eller betalkort, som har ett magnetband på ett visst sätt polariserat, för att kryptera information baserat på orienteringen av dess ferromagnetiska partiklar. Genom att införa information i dem polariserar angivna anordningar nämnda partiklar på ett specifikt sätt, så att ordningen sedan kan "läsas" för att hämta informationen.
- Digital lagring på magnetband. Det är en viktig del av datavärlden och gör det möjligt att lagra stora mängder information på magnetiska skivor vars partiklar är polariserade på ett specifikt sätt och dechiffreras av ett datoriserat system. Dessa skivor kan vara borttagbara, som penna enheter eller nu avstängda disketter, eller de kan vara permanenta och mer komplexa, som hårddiskar.
- Magnetiska trummor. Denna modell för datalagring, 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 magnetiskt material (järnoxid) på vilken information skrivs ut med hjälp av ett kodat polarisationssystem. Till skillnad från skivorna hade den inte ett läshuvud och det gjorde det smidigt att hämta information.
- Cykelljus. De inbyggda lamporna på cyklarna, som tänds när de rör sig, fungerar tack vare rotationen på hjulet som en magnet är fäst vid, vars rotation ger ett magnetfält och därför en blygsam källa till växelström. Denna elektriska laddning leds sedan till lampan och översätts till ljus.
- Fortsätt med: Kopparapplikationer
