Elektromagnetism definierad

Här är ett bra sätt att definiera elektromagnetism - Elektromagnetism är en gren av fysik som handlar om studien av den elektromagnetiska kraften, en typ av fysisk interaktion som uppstår mellan elektriskt laddade partiklar. Den elektromagnetiska kraften föras av elektromagnetiska fält bestående av elektriska fält och magnetiska fält, och den ansvarar för elektromagnetisk strålning såsom ljus.

Vem upptäckte elektromagnetism?

År 1820 upptäckte den danska fysikern Hans Christian Oersted att nålen på en kompass som placerades nära en strömledande ledare skulle avvikas. När strömmen stoppades återgick kompassnålen till sin ursprungliga position. Denna viktiga upptäckt visade på ett samband mellan elektricitet och magnetism, vilket ledde till elektromagneter och många av de uppfinningar som modern industri bygger på.

Oersted upptäckte att det magnetiska fältet inte hade något samband med ledaren där elektronerna flödade, eftersom ledaren var gjord av icke-magnetisk koppar. Elektronerna som rörde sig genom tråden skapade det magnetiska fältet runt ledaren. Eftersom ett magnetfält följer en laddad partikel, blir det magnetiska fältet större ju större strömföret och ju större det magnetiska fältet. Figur 1 illustrerar det magnetiska fältet runt en strömledande tråd. En serie koncentriska cirklar runt ledaren representerar fältet, som om alla linjer vore synliga skulle se ut som en kontinuerlig cylinder av sådana cirklar runt ledaren.

Fig. 1 - Magnetfält bildat runt en ledare där ström flödar.

Så länge ström flödar i ledaren finns kraffälten kvar runt den. [Figur 10-26] Om en liten ström flödar genom ledaren kommer det att finnas en kraflinje som sträcker sig ut till cirkel A. Om strömföret ökar, kommer kraflinjen att öka i storlek till cirkel B, och vid ytterligare ökning av strömföret expanderar den till cirkel C. När den ursprungliga linjen (cirkeln) expanderar från cirkel A till B, dyker en ny kraflinje upp vid cirkel A. När strömföret ökar, ökar antalet cirkelkraflinjer, vilket expanderar de yttre cirklarna längre ifrån ytan av den strömledande ledaren.

Fig. 2 - Expansion av magnetfält när strömföret ökar.

Om strömföret är en stadig, oföränderlig direktström, förblir det magnetiska fältet stillastående. När strömmen stoppas kollapsar det magnetiska fältet och magnetismen runt ledaren försvinner.

En kompassnål används för att demonstrera riktningen av det magnetiska fältet runt en strömledande ledare. Figur 3 Visa A visar en kompassnål placerad vinkelrätt mot, och ungefär en tum ifrån, en strömledande ledare. Om ingen ström flödar, skulle den nordvägande änden av kompassnålen peka mot jordens magnetpol. När ström flödar, justerar nålen sig vinkelrätt mot en radie draget från ledaren. Eftersom kompassnålen är en liten magnet, med kraflinjer som sträcker sig från syd till nord inuti metallen, kommer den att rotera tills riktningen på dessa linjer överensstämmer med riktningen på kraflinjerna runt ledaren. När kompassnålen flyttas runt ledaren, kommer den att behålla sin position vinkelrätt mot ledaren, vilket indikerar att det magnetiska fältet runt en strömledande ledare är cirkulärt. Som visas i Visa B i Figur 3, när riktningen av strömföret genom ledaren vänder, kommer kompassnålen att peka i motsatt riktning, vilket indikerar att det magnetiska fältet har vänt riktning.

Fig.3 - Magnetfält runt en strömledande ledare.

En metod som används för att fastställa riktningen av kraflinjerna när riktningen av strömföret är känt, visas i Figur 4. Om ledaren grepps i vänster hand, med tummen pekande i riktningen av strömföret, kommer fingrarna att vara svepta runt ledaren i samma riktning som kraflinjerna. Detta kallas vänsterhandsregeln.