Elektromagnetisme definert

Her er en god måte å definere elektromagnetisme - Elektromagnetismen er en gren av fysikken som omhandler studiet av den elektromagnetiske kraften, en type fysisk interaksjon som oppstår mellom elektrisk ladete partikler. Den elektromagnetiske kraften overføres gjennom elektromagnetiske felt sammensatt av elektriske og magnetiske felt, og den er ansvarlig for elektromagnetisk stråling som lys.

Hvem oppdaget elektromagnetismen?

I 1820 oppdaget den danske fysikeren Hans Christian Oersted at nålen på en kompass ble avledet når den ble holdt nær en strømfører. Når strømflyten stoppet, returnerte kompassnålen til sin opprinnelige posisjon. Denne viktige oppdagelsen demonstrerte et forhold mellom elektrisitet og magnetisme som førte til elektromagneter og mange av de oppfinnelsene som moderne industri bygger på.

Oersted oppdaget at det magnetiske feltet ikke hadde noen forbindelse med ledningen der elektronene beveget seg, fordi ledningen var laget av ikkemagnetisk kobber. Elektronene som beveget seg gjennom tråden, skapte det magnetiske feltet rundt ledningen. Siden et magnetisk felt følger med et ladet partikkel, jo større strømflyt, jo større magnetfelt. Figur 1 illustrerer det magnetiske feltet rundt en strømfører. En rekke koncentriske sirkler rundt ledningen representerer feltet, som hvis alle linjene ble vist, ville se mer ut som en sammenhengende sylinder av slike sirkler rundt ledningen.

Fig. 1 - Magnetfelt dannet rundt en ledning der strøm flyter.

Så lenge strøm flyter i ledningen, vil kraftlinjene forbli rundt den. [Figur 10-26] Hvis en liten strøm flyter gjennom ledningen, vil det være en kraftlinje som strekker seg ut til sirkel A. Hvis strømflyten økes, vil kraftlinjen øke i størrelse til sirkel B, og en videre økning i strøm vil utvide den til sirkel C. Når den opprinnelige linjen (sirkelen) av kraft utvides fra sirkel A til B, vil en ny kraftlinje dukke opp ved sirkel A. Når strømflyten øker, øker antallet sirkler av kraft, og utvider de ytre sirklene lenger unna overflaten av den strømførerende ledningen.

Fig. 2 - Utvidelse av magnetfeltet når strømmen øker.

Hvis strømflyten er en stabil, uforandret direkte strøm, blir det magnetiske feltet stasjonært. Når strømmen stopper, kollapser det magnetiske feltet, og magnetismen rundt ledningen forsvinner.

En kompassnål brukes for å demonstrere retningen av det magnetiske feltet rundt en strømfører. Figur 3 Vis A viser en kompassnål plassert vinkelrett på, og omtrent en tomme fra, en strømfører. Hvis ingen strøm flyter, vil den nordseekende enden av kompassnålen peke mot jordens magnetpol. Når strøm flyter, vil nålen justere seg selv vinkelrett på en radius tegnet fra ledningen. Siden kompassnålen er en liten magnet, med kraftlinjer som strekker seg fra sør til nord inne i metallet, vil den snu seg til retningen av disse kraftlinjene er i overensstemmelse med retningen av kraftlinjene rundt ledningen. Når kompassnålen flyttes rundt ledningen, vil den beholdes i en posisjon vinkelrett på ledningen, som indikerer at det magnetiske feltet rundt en strømfører er sirkulært. Som vist i Vis B i figur 3, når retningen av strømflyten gjennom ledningen snus, vil kompassnålen peke i motsatt retning, som indikerer at det magnetiske feltet har snudd retning.

Fig. 3 - Magnetfelt rundt en strømfører.

En metode som brukes for å bestemme retningen av kraftlinjene når retningen av strømflyten er kjent, er vist i figur 4. Hvis ledningen tas i venstre hånd, med tommelen pekende i retningen av strømflyten, vil fingrene være krøpet rundt ledningen i samme retning som linjene i det magnetiske feltet. Dette kalles venstrehåndsregelen.