Elektromagnetismus Definiert

Hier ist eine gute Definition für Elektromagnetismus - Elektromagnetismus ist ein Zweig der Physik, der sich mit der Untersuchung der elektromagnetischen Kraft befasst, einer Art von physikalischer Wechselwirkung, die zwischen elektrisch geladenen Teilchen auftritt. Die elektromagnetische Kraft wird durch elektromagnetische Felder übertragen, die aus elektrischen und magnetischen Feldern bestehen, und sie ist verantwortlich für elektromagnetische Strahlung wie Licht.

Wer entdeckte den Elektromagnetismus?

Im Jahr 1820 entdeckte der dänische Physiker Hans Christian Oersted, dass die Nadel eines Kompasses, der in die Nähe eines Stromleiters gebracht wurde, abgelenkt wird, wenn dieser Strom führt. Wenn der Stromfluss stoppt, kehrt die Kompassnadel in ihre ursprüngliche Position zurück. Diese wichtige Entdeckung zeigte eine Beziehung zwischen Elektrizität und Magnetismus, die zur Entwicklung des Elektromagneten und zu vielen Erfindungen führte, auf denen die moderne Industrie basiert.

Oersted stellte fest, dass das magnetische Feld keine Verbindung mit dem Leiter hatte, in dem die Elektronen flossen, da der Leiter aus nichtmagnetischem Kupfer hergestellt war. Die sich bewegenden Elektronen im Draht erzeugten das magnetische Feld um den Leiter. Da ein magnetisches Feld einem geladenen Teilchen folgt, wird das magnetische Feld größer, je größer der Stromfluss ist. Abbildung 1 zeigt das magnetische Feld um einen stromführenden Draht. Eine Reihe konzentrischer Kreise um den Leiter repräsentiert das Feld, das, wenn alle Linien gezeigt würden, eher als ein stetiger Zylinder solcher Kreise um den Leiter erscheinen würde.

Abbildung 1 - Magnetfeld, das sich um einen Leiter bildet, in dem Strom fließt.

Solange Strom im Leiter fließt, bleiben die Kraftlinien um ihn herum. [Abbildung 10-26] Wenn ein kleiner Strom durch den Leiter fließt, wird es eine Kraftlinie geben, die bis zum Kreis A reicht. Wenn der Stromfluss erhöht wird, wird die Kraftlinie in Größe zunehmen, bis zum Kreis B, und eine weitere Erhöhung des Stroms wird sie bis zum Kreis C erweitern. Während die ursprüngliche Kraftlinie (Kreis) von Kreis A zu B expandiert, erscheint eine neue Kraftlinie am Kreis A. Mit zunehmendem Stromfluss nimmt die Anzahl der Kreise der Kraftlinien zu, wodurch die äußeren Kreise weiter vom Oberflächen des stromführenden Leiters entfernt werden.

Abbildung 2 - Expansion des magnetischen Feldes, während der Strom zunimmt.

Wenn der Stromfluss ein stetiger, nicht variabler Gleichstrom ist, bleibt das magnetische Feld stationär. Wenn der Strom stoppt, bricht das magnetische Feld zusammen und der Magnetismus um den Leiter verschwindet.

Ein Kompass wird verwendet, um die Richtung des magnetischen Feldes um einen stromführenden Leiter zu demonstrieren. Abbildung 3, Ansicht A, zeigt einen Kompass, der senkrecht zu und etwa einen Zentimeter von einem stromführenden Leiter positioniert ist. Fließt kein Strom, zeigt die Nordrichtung des Kompassnadeln zum Erdmagnetpol. Wenn Strom fließt, richtet sich die Nadel senkrecht zu einem Radius, der vom Leiter gezogen wird. Da die Kompassnadel ein kleines Magnet ist, mit Kraftlinien, die von Süden nach Norden innerhalb des Metalls verlaufen, dreht sie sich, bis die Richtung dieser Linien mit der Richtung der Kraftlinien um den Leiter übereinstimmt. Wenn die Kompassnadel um den Leiter bewegt wird, wird sie sich in einer Position senkrecht zum Leiter halten, was zeigt, dass das magnetische Feld um einen stromführenden Leiter kreisförmig ist. Wie in Ansicht B von Abbildung 3 gezeigt, dreht sich die Kompassnadel in die entgegengesetzte Richtung, wenn der Stromfluss durch den Leiter umgekehrt wird, was darauf hinweist, dass das magnetische Feld seine Richtung umgekehrt hat.

Abbildung 3 - Magnetfeld um einen stromführenden Leiter.

Eine Methode, um die Richtung der Kraftlinien zu bestimmen, wenn die Richtung des Stromflusses bekannt ist, wird in Abbildung 4 gezeigt. Wenn der Leiter in der linken Hand gehalten wird, mit dem Daumen in Richtung des Stromflusses, werden die Finger um den Leiter gewickelt, in derselben Richtung wie die Linien des magnetischen Feldes. Dies wird als Regel der linken Hand bezeichnet.