Definisana elektromagnetizam

Evo je dobar način da se definira elektromagnetizam - Elektromagnetizam je grana fizike koja se bavi proučavanjem elektromagnetske sile, vrste fizičkog interakcije koja se javlja 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 svetlosti.

Ko je otkrio elektromagnetizam?

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

Oersted je otkrio da magnetsko polje nema veze sa vodiljem kroz koji elektroni teku, jer je vodilj napravljen od nemagnetskog bakra. Elektroni koji se kreću kroz žicu stvaraju magnetsko polje oko vodilja. Budući da magnetsko polje prati nabijenu česticu, veća struja dovodi do jačeg magnetskog polja. Slika 1 ilustruje magnetsko polje oko vodilja kroz koji teče struja. Niz koncentričnih krugova oko vodilja predstavlja polje, koje bi, da su prikazane sve linije, izgledalo kao kontinuirani cilindar takvih krugova oko vodilja.

Fig. 1 - Magnetsko polje formirano oko vodilja kroz koji teče struja.

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 struja poveća, linija sile će se povećati do kruga B, a dalji povećaj struje će je proširiti do kruga C. Dok se originalna linija (krug) sile širi od kruga A do B, nova linija sile će se pojaviti u krugu A. Povećanjem struje, broj krugova sile se povećava, proširujući vanjske krugove dalje od površine vodilja kroz koji teče struja.

Fig. 2 - Proširenje magnetskog polja kako struja raste.

Ako je struja stalna i nevarijabilna direktna struja, magnetsko polje ostaje statično. Kada struja prestane, magnetsko polje se raspada i magnetizam oko vodilja nestaje.

Igra kompas se koristi za demonstraciju pravca magnetskog polja oko vodilja kroz koji teče struja. Slika 3, Pogled A, prikazuje igru kompasa postavljenu pod pravim uglom na, i otprilike jedan centimetar daleko od, vodilja kroz koji teče struja. Ako ne bi tekla struja, sjeverni kraj igre kompasa bi pokazivao prema Zemljinoj magnetskoj polu. Kada teče struja, igla se poravnava pod pravim uglom na radijus iscrtan od vodilja. Budući da je igra kompasa mali magnet, sa linijama sile koje se protežu od juga prema sjeveru unutar metala, ona će se okrenuti dok pravac tih linija ne bude u skladu sa pravcem linija sile oko vodilja. Kako se igra kompasa pomera oko vodilja, ona će održavati položaj pod pravim uglom na vodilj, pokazujući da je magnetsko polje oko vodilja kroz koji teče struja kružno. Kao što je prikazano na Pogledu B, Slike 3, kada se pravac toka struje kroz vodilj obrne, igla kompasa će pokazivati suprotnim pravcem, pokazujući da se magnetsko polje obrnilo u pravcu.

Fig.3 - Magnetsko polje oko vodilja kroz koji teče struja.

Metoda koja se koristi za određivanje pravca linija sile kada je poznat pravac toka struje, prikazana je na Slici 4. Ako se vodilj uhvati levoj rukom, s palcem pokazujućim u pravcu toka struje, prsti će biti savijeni oko vodilja u istom pravcu kao i linije magnetskog polja. Ovo se naziva levački pravilo.