Elektromagnetisme Defineret

Her er en god måde at definere elektromagnetisme på - Elektromagnetismen er en gren af fysikken, der undersøger den elektromagnetiske kraft, en type fysisk interaktion, der opstår mellem elektrisk ladet partikler. Den elektromagnetiske kraft bæres af elektromagnetiske felt, bestående af elektriske og magnetiske felt, og er ansvarlig for elektromagnetisk stråling som lys.

Hvem opdagede elektromagnetismen?

I 1820 opdagede den danske fysiker Hans Christian Oersted, at kompassets pile ved nærheden af en strømleder blev afledt. Når strømmen stoppede, vendte kompassets pile tilbage til sin oprindelige position. Denne vigtige opdagelse demonstrerede en forbindelse mellem elektricitet og magnetisme, hvilket førte til elektromagneter og mange af de opfindelser, som moderne industrien bygger på.

Oersted opdagede, at det magnetiske felt ikke havde forbindelse med ledningen, hvor elektronerne bevægede sig, da ledningen var lavet af ikke-magnetisk kobber. De elektroner, der bevægede sig gennem tråden, skabte det magnetiske felt omkring ledningen. Da et magnetisk felt følger en ladet partikel, vil det styrke af feltet være større, jo større strømmen er. Figur 1 illustrerer det magnetiske felt omkring en strømledende tråd. En række koncentriske cirkler omkring ledningen repræsenterer feltet, som, hvis alle linjerne var vist, ville se ud som en kontinuerlig cylinder af sådanne cirkler omkring ledningen.

Fig. 1 - Magnetfelt dannet omkring en ledning, hvor strøm løber.

Så længe strøm løber i ledningen, bliver kraftlinjerne ved omkring den. [Figur 10-26] Hvis en lille strøm løber gennem ledningen, vil der være en kraftlinje, der strækker sig ud til cirkel A. Hvis strømmen øges, vil kraftlinjen øge i størrelse til cirkel B, og yderligere øgning i strøm vil udvide den til cirkel C. Når den originale linje (cirkel) af kraft udvides fra cirkel A til B, vil en ny kraftlinje dukke op ved cirkel A. Jo mere strøm der løber, jo flere cirkler af kraftlinjer opstår, hvilket udvider de ydre cirkler længere væk fra overfladen af den strømledende ledning.

Fig. 2 - Udvidelse af det magnetiske felt, når strømmen øges.

Hvis strømmen er en stabil, ikke-varierende direkte strøm, bliver det magnetiske felt stille. Når strømmen stopper, kollapser det magnetiske felt, og magnetismen omkring ledningen forsvinder.

En kompaspile bruges til at demonstrere retningen af det magnetiske felt omkring en strømledende ledning. Figur 3 Vis A viser en kompaspile placeret vinkelret på og cirka en tomme fra en strømledende ledning. Hvis ingen strøm løber, vil den nord-pointende ende af kompaspile pege mod jordens magnetiske pol. Når strøm løber, vil pile justere sig selv vinkelret på en radius tegnet fra ledningen. Da kompaspile er en lille magnet, med kraftlinjer, der strækker sig fra syd til nord indeni metallet, vil den dreje sig, indtil retningen af disse linjer er i overensstemmelse med retningen af kraftlinjerne omkring ledningen. Når kompaspile flyttes rundt om ledningen, vil den bibeholde sin position vinkelret på ledningen, hvilket indikerer, at det magnetiske felt omkring en strømledende ledning er cirkulært. Som vist i Vis B af Figur 3, når retningen af strømløbet gennem ledningen vendes, vil kompaspile pege i den modsatte retning, hvilket indikerer, at det magnetiske felt har vendt sin retning.

Fig. 3 - Magnetfelt omkring en strømledende ledning.

En metode, der bruges til at fastslå retningen af kraftlinjerne, når retningen af strømløbet er kendt, vises i Figur 4. Hvis ledningen grebes i venstre hånd, med tommelfingeren pegende i retningen af strømløbet, vil fingrene være omslynget om ledningen i samme retning som linjerne i det magnetiske felt. Dette kaldes venstrehåndsreglen.