Definirana elektromagnetizam

Evo je dobar način definiranja elektromagnetizma - Elektromagnetizam je grana fizike koja se bavi proučavanjem elektromagnetske sile, vrste fizičkog interakcije koja se događa između električno nabijenih čestica. Elektromagnetska sila se prenosi putem elektromagnetskih polja sastavljenih od električnih i magnetskih polja, i ona je odgovorna za elektromagnetsko zračenje poput svjetlosti.

Tko je otkrio elektromagnetizam?

Godine 1820. danski fizičar Hans Christian Oersted otkrio je da se igla kompasa približena vodilju kroz koji protječe struja odbiti će. Kada je protok struje prestao, igla kompasa vratila se u svoju prvobitnu poziciju. Ovo važno otkriće pokazalo je vezu između struje i magnetizma, što je dovelo do stvaranja elektromagneta i mnogih inovacija na kojima su temeljene moderne industrije.

Oersted je otkrio da magnetsko polje nema veze s vodiljem kroz koji protječe struja, jer je vodilj napravljen od nemagnetskog bakra. Strujni elektroni koji se kreću kroz vodilj stvaraju magnetsko polje oko vodilja. Budući da magnetsko polje prati nabijenu česticu, veći protok struje rezultira jačim magnetskim poljem. Slika 1 ilustrira magnetsko polje oko vodilja kroz koji protječe struja. Serija koncentričnih krugova oko vodilja predstavlja to polje, koje bi, da bi se prikazale sve linije, više izgledalo kao kontinuirani cilindar takvih krugova oko vodilja.

Slika 1 - Magnetsko polje formirano oko vodilja kroz koji protječe struja.

Sve dok struja teče kroz vodilj, linije sile ostaju oko njega. [Slika 10-26] Ako mala struja teče kroz vodilj, postoji linija sile koja se proširuje do kruga A. Ako se protok struje poveća, linija sile će se povećati do kruga B, a daljnji povećaj protoka struje će ju proširiti do kruga C. Kako se originalna linija (krug) sile proširuje od kruga A do B, nova linija sile će se pojaviti u krugu A. S povećanjem protoka struje, broj krugova sile se povećava, proširujući vanjske krugove dalje od površine vodilja kroz koji protječe struja.

Slika 2 - Proširenje magnetskog polja s porastom struje.

Ako je protok struje stalni i nevarijabilan jednosmjerni, magnetsko polje ostaje nepomično. Kada se protok struje prestane, magnetsko polje se raspada i magnetizam oko vodilja nestaje.

Kompas se koristi za demonstraciju smjera magnetskog polja oko vodilja kroz koji protječe struja. Slika 3, Prikaz A, pokazuje iglu kompasa postavljenu pod pravim kutom, otprilike na jedan inč od vodilja kroz koji protječe struja. Ako ne bi protjecala struja, sjeverna strana igle kompasa pokazivat će prema geomagnetskom polu Zemlje. Kada struja protječe, igla uspori se pod pravim kutom radijusa iz vodilja. Budući da je igla kompasa mali magnet, s linijama sile koje se šire od južne do sjeverne strane unutar metala, ona će se okrenuti dok se smjer tih linija ne složi sa smjerom linija sile oko vodilja. Kako se igla kompasa pomiče oko vodilja, ona će zadržati položaj pod pravim kutom s vodiljem, pokazujući da je magnetsko polje oko vodilja kroz koji protječe struja kružno. Kao što je prikazano u Prikazu B Slike 3, kada se smjer protoka struje kroz vodilj promijeni, igla kompasa pokazat će suprotni smjer, pokazujući da se magnetsko polje promijenilo u smjeru.

Slika 3 - Magnetsko polje oko vodilja kroz koji protječe struja.

Metoda koja se koristi za određivanje smjera linija sile kada je poznat smjer protoka struje, prikazana je na Slici 4. Ako se vodilj uhvati lijevom rukom, s palcem pokazanim u smjeru protoka struje, prsti će biti savijeni oko vodilja u istom smjeru kao i linije magnetskog polja. To se naziva lijevačkim pravilom.