Sähkömagnetismi Määritelty

Tässä on hyvä tapa määritellä sähkömagneettisuus - Sähkömagneettisuus on fysiikan osa-alue, joka tutkii sähkömagneettista voimaa, joka on fysikaalinen vuorovaikutus, joka tapahtuu sähköisesti ladattujen hiukkasten välillä. Sähkömagneettinen voima kulkee sähkömagneettisten kenttien kautta, jotka koostuvat sähkökentistä ja magneettikentistä, ja se on vastuussa sähkömagneettiselle säteilylle, kuten valolle.

Kuka keksi sähkömagneettisuuden?

Vuonna 1820 tanskalainen fyysikko Hans Christian Oersted havaitti, että kompassin neula, jota tuotiin lähelle virtajohtoa, poikkeisi. Kun virran virtaus loppui, kompassin neula palasi alkuperäiseen asentoonsa. Tämä tärkeä löytö osoitti suhdetta sähköön ja magnetismiin, mikä johti sähkömagneettiin ja moniin nykyaikaiseen teollisuuteen perustuviin keksintöihin.

Oersted havaitti, että magneettikenttä ei ollut yhteydessä virtajohtoon, jossa elektronit liikkuvat, koska virtajohto oli valmistettu epämagneettisesta kuparista. Elektronit, jotka liikkuvat virtajohtojen läpi, luovat magneettikentän virtajohtimen ympärille. Koska magneettikenttä yhdistyy varautuneeseen hiukkaseen, sitä suurempi virran virtaus, sitä suurempi magneettikenttä. Kuva 1 näyttää magneettikentän virtajohtimen ympärillä. Virtajohtimen ympärillä olevat keskitetyn ympyrän muodostavat kentän, joka jos kaikki viivat olisivat näkyvissä, näyttäisi enemmän jatkuvan sylinterin kaltaiselta ympyröiden ympärillä virtajohtimen ympärillä.

Kuva 1 - Magneettikenttä virtajohtimen ympärillä, jossa virta virtaa.

Kun virta virtaa virtajohtimeen, voiman linjat pysyvät sen ympärillä. [Kuva 10-26] Jos pieni virta virtaa virtajohtimeen, voiman linja ulottuu ympyrään A. Kun virtavirtaus lisääntyy, voiman linja kasvaa ympyrään B, ja edelleen lisääntyvä virta laajentaa sen ympyrään C. Kun alkuperäinen voiman linja (ympyrä) laajenee ympyrästä A ympyrään B, uusi voiman linja ilmestyy ympyrään A. Kun virtavirtaus lisääntyy, ympyröiden määrä lisääntyy, laajentamalla ulommat ympyrät kauemmas virtajohtimen pinnasta.

Kuva 2 - Magneettikentän laajentuminen kun virta lisääntyy.

Jos virtavirtaus on vakaa eivaryiva suora virta, magneettikenttä pysyy paikoillaan. Kun virta loppuu, magneettikenttä romahtaa ja magneettisuus virtajohtimen ympärillä katoaa.

Kompassin neulaa käytetään osoittamaan magneettikentän suuntaa virtajohtimen ympärillä. Kuva 3 Näkymässä A kompassin neula on sijoitettu kohtisuoraan ja noin tuuma etäisyydelle virtajohtimen ympärille. Jos virtausta ei olisi, kompassin neulan pohjoispäin osoittava pää kohdistuisi maapallon magneettipoleen. Kun virta virtaa, neula suuntautuu kohtisuoraan säteen kanssa, joka piirretään virtajohtimesta. Koska kompassin neula on pieni magneetti, jolla on voiman linjoja, jotka ulottuvat etelästä pohjoiseen metallin sisällä, se kääntyy niin, että näiden linjojen suunta on sama kuin virtajohtimen ympärillä olevien voiman linjojen suunta. Kun kompassin neula siirretään virtajohtimen ympärillä, se säilyttää suhteellisen kohtisuoran suhteen virtajohtimeen, osoittaen, että magneettikenttä virtajohtimen ympärillä on pyöreä. Kuten kuva 3 Näkymässä B osoittaa, kun virtajohtimen kautta kulkevan virtan suunta kääntyy, kompassin neula osoittaa toiseen suuntaan, osoittaen, että magneettikentän suunta on kääntynyt.

Kuva 3 - Magneettikenttä virtajohtimen ympärillä.

Menetelmä, jota käytetään voiman linjojen suunnan määrittämiseen, kun virtajan suunta on tiedossa, on kuvassa 4. Jos virtajohtimen otetaan vasemmalla kädellä, peukalo osoittaa virtajan suuntaan, sormet ovat kiertävät virtajohtimen samassa suunnassa kuin magneettikentän voiman linjat. Tätä kutsutaan vasenkäsijaksi.