Elektromagnetisme Gedefinieer

Hier is 'n goeie manier om elektromagnetisme te definieer - Elektromagnetisme is 'n tak van fisika wat die studie van die elektromagnetiese krag behels, 'n tipe fisische interaksie wat tussen elektries opgelaaide deeltjies plaasvind. Die elektromagnetiese krag word gedra deur elektromagnetiese velde, bestaande uit elektriese en magneetlike velde, en dit is verantwoordelik vir elektromagnetiese straling soos lig.

Wie het elektromagnetisme ontdek?

In 1820 het die Deense fisikus, Hans Christian Oersted, ontdek dat die naald van 'n kompas naby 'n stroomvoerende geleider afgebuk is. Wanneer die stroomtoevoer gestop het, het die kompasnaald teruggekeer na sy oorspronklike posisie. Hierdie belangrike ontdekking het 'n verband tussen elektrisiteit en magnetisme aangetoon wat gelei het tot die elektromagneet en vele van die uitvindings waarop moderne industrie gebaseer is.

Oersted het ontdek dat die magneetveld geen verband het met die geleider waarin die elektrone vloei nie, omdat die geleider gemaak is van nie-magneetiese koper. Die elektrone wat deur die draad beweeg, het die magneetveld om die geleider geskep. Aangesien 'n magneetveld gepaard gaan met 'n opgelaaide deeltjie, hoe groter die stroomtoevoer, hoe groter die magneetveld. Figuur 1 illustreer die magneetveld om 'n stroomvoerende draad. 'n Reeks koncentriese sirkels om die geleider verteenwoordig die veld, wat as al die lyne getoon sou wees, meer as 'n kontinue silinder van sulke sirkels om die geleider gewys het.

Figuur 1 - Magneetveld gevorm om 'n geleider waarin stroom vloei.

Solank as stroom in die geleider vloei, bly die kraglyne daaromheen. [Figuur 10-26] As 'n klein stroom deur die geleider vloei, sal daar 'n kraglyn wees wat uitstrekte om sirkel A te vorm. As die stroomtoevoer verhoog word, sal die kraglyn in grootte toeneem om sirkel B te vorm, en 'n verdere verhoging in stroom sal dit uitbrei tot sirkel C. Terwyl die oorspronklike lyn (sirkel) van krag uitbrei van sirkel A na B, sal 'n nuwe kraglyn by sirkel A verskyn. As die stroomtoevoer verhoog, neem die aantal sirkels van krag toe, wat die buiteste sirkels verder van die oppervlak van die stroomvoerende geleider wegduw.

Figuur 2 - Uitbreiding van die magneetveld as die stroom verhoog.

As die stroomtoevoer 'n gestaag, onveranderlike direkstroom is, bly die magneetveld staties. Wanneer die stroom stop, brokie die magneetveld af en verdwyn die magnetisme om die geleider.

'n Kompasnaald word gebruik om die rigting van die magneetveld om 'n stroomvoerende geleider te demonstreer. Figuur 3, Aansig A, wys 'n kompasnaald wat reguit staande en ongeveer een duim van 'n stroomvoerende geleider geplaas is. As geen stroom vloei nie, sou die noordsoekende einde van die kompasnaald na die aarde se magneetpool wys. Wanneer stroom vloei, linieer die naald homself reguit ten opsigte van 'n radius getrek vanaf die geleider. Aangesien die kompasnaald 'n klein magneet is, met kraglyne wat van suide na noorde in die metaal strek, sal dit draai totdat die rigting van hierdie lyne ooreenstem met die rigting van die kraglyne om die geleider. As die kompasnaald om die geleider beweeg, sal dit homself in 'n posisie onderhou wat reguit ten opsigte van die geleider is, wat aandui dat die magneetveld om 'n stroomvoerende geleider sirkulêr is. Soos in Aansig B van Figuur 3 getoon, wanneer die rigting van die stroomtoevoer deur die geleider omgekeer word, sal die kompasnaald in die teenoorgestelde rigting wys, wat aandui dat die magneetveld sy rigting omgekeer het.

Figuur 3 - Magneetveld om 'n stroomvoerende geleider.

'n Metode om die rigting van die kraglyne te bepaal wanneer die rigting van die stroomtoevoer bekend is, word in Figuur 4 getoon. As die geleider in die linkerhand gegrasp word, met die duim in die rigting van die stroomtoevoer, sal die vingers om die geleider gerol wees in dieselfde rigting as die lyne van die magneetveld. Dit word die linkerhandreël genoem.