Электромагнетизм определен

Вот хорошее определение электромагнетизма - Электромагнетизм является областью физики, изучающей электромагнитное взаимодействие, которое происходит между заряженными частицами. Электромагнитное взаимодействие передается посредством электромагнитных полей, состоящих из электрических и магнитных полей, и оно ответственно за электромагнитное излучение, такое как свет.

Кто открыл электромагнетизм?

В 1820 году датский физик Ханс Кристиан Эрстед обнаружил, что стрелка компаса, приближенная к проводнику с током, будет отклоняться. Когда поток тока прекращался, стрелка компаса возвращалась в исходное положение. Это важное открытие продемонстрировало связь между электричеством и магнетизмом, что привело к созданию электромагнита и многим изобретениям, на которых основана современная промышленность.

Эрстед обнаружил, что магнитное поле не связано с проводником, в котором текли электроны, поскольку проводник был сделан из немагнитной меди. Электроны, движущиеся через провод, создавали магнитное поле вокруг проводника. Поскольку магнитное поле сопровождает заряженную частицу, чем больше ток, тем больше магнитное поле. Рисунок 1 иллюстрирует магнитное поле вокруг проводника с током. Серия концентрических окружностей вокруг проводника представляет собой поле, которое, если бы все линии были показаны, выглядело бы как непрерывный цилиндр таких окружностей вокруг проводника.

Рис. 1 - Магнитное поле, образованное вокруг проводника, по которому протекает ток.

Пока ток течет по проводнику, линии силы остаются вокруг него. [Рисунок 10-26] Если через проводник проходит малый ток, линия силы будет распространяться до круга А. Если увеличить ток, линия силы увеличится до круга В, а дальнейшее увеличение тока расширит ее до круга С. По мере того как исходная линия (круг) силы расширяется от круга А до В, появляется новая линия силы на круге А. По мере увеличения тока количество кругов силы увеличивается, расширяя внешние круги дальше от поверхности проводника с током.

Рис. 2 - Расширение магнитного поля по мере увеличения тока.

Если ток постоянен и не изменяется, магнитное поле остается стационарным. Когда ток прекращается, магнитное поле разрушается, и магнетизм вокруг проводника исчезает.

Стрелка компаса используется для демонстрации направления магнитного поля вокруг проводника с током. На рисунке 3, вид А, показана стрелка компаса, расположенная перпендикулярно и примерно на один дюйм от проводника с током. Если ток не течет, северный конец стрелки компаса будет указывать на магнитный полюс Земли. Когда ток течет, стрелка выравнивается под углом 90 градусов к радиусу, проведенному от проводника. Поскольку стрелка компаса является маленьким магнитом, с линиями силы, проходящими от юга к северу внутри металла, она повернется до тех пор, пока направление этих линий не совпадет с направлением линий силы вокруг проводника. При перемещении стрелки компаса вокруг проводника она будет поддерживать свое положение перпендикулярно проводнику, указывая, что магнитное поле вокруг проводника с током является круговым. Как показано на рисунке 3, вид Б, когда направление тока в проводнике меняется, стрелка компаса будет указывать в противоположном направлении, указывая, что магнитное поле изменило свое направление.

Рис. 3 - Магнитное поле вокруг проводника с током.

Метод, используемый для определения направления линий силы, когда известно направление тока, показан на рисунке 4. Если проводник взять в левую руку, большим пальцем указывая в направлении тока, остальные пальцы будут обернуты вокруг проводника в том же направлении, что и линии магнитного поля. Это называется правилом левой руки.