Anwendungen des Elektromagnetismus

Inhalt

• Anwendungsbereiche für Elektromagnetismus
• Beispiele für Anwendungen des Elektromagnetismus

DasElektromagnetismus Es ist ein Zweig der Physik, der sich aus einer einheitlichen Theorie den Bereichen Elektrizität und Magnetismus nähert, um eine der vier bisher bekannten fundamentalen Kräfte des Universums zu formulieren: den Elektromagnetismus. Die anderen fundamentalen Kräfte (oder fundamentalen Wechselwirkungen) sind die Schwerkraft und starke und schwache nukleare Wechselwirkungen.

Das des Elektromagnetismus ist eine Feldtheorie, die auf physikalischen Größen basiert Vektor oder Tensor, die von der Position in Raum und Zeit abhängen. Es basiert auf vier Vektordifferentialgleichungen (formuliert von Michael Faraday und zum ersten Mal von James Clerk Maxwell entwickelt, weshalb sie als getauft wurden Maxwell-Gleichungen), die die gemeinsame Untersuchung von elektrischen und magnetischen Feldern sowie von elektrischem Strom, elektrischer Polarisation und magnetischer Polarisation ermöglichen.

Andererseits ist Elektromagnetismus eine makroskopische Theorie.Dies bedeutet, dass große elektromagnetische Phänomene untersucht werden, die auf eine große Anzahl von Partikeln und beträchtliche Entfernungen anwendbar sind, da es auf atomarer und molekularer Ebene einer anderen Disziplin Platz macht, die als Quantenmechanik bekannt ist.

Trotzdem wurde nach der Quantenrevolution des 20. Jahrhunderts nach einer Quantentheorie der elektromagnetischen Wechselwirkung gesucht, wodurch die Quantenelektrodynamik entstand.

• Siehe auch: Magnetische Materialien

Anwendungsbereiche für Elektromagnetismus

Dieses Gebiet der Physik war entscheidend für die Entwicklung zahlreicher Disziplinen und Technologien, insbesondere Ingenieurwesen und Elektronik, sowie für die Speicherung von Elektrizität und sogar für deren Verwendung in den Bereichen Gesundheit, Luftfahrt oder Bauwesen. städtisch.

Die sogenannte zweite industrielle Revolution oder technologische Revolution wäre ohne die Eroberung von Elektrizität und Elektromagnetismus nicht möglich gewesen.

Beispiele für Anwendungen des Elektromagnetismus

1. Briefmarken. Der Mechanismus dieser alltäglichen Geräte besteht darin, dass eine elektrische Ladung durch einen Elektromagneten zirkuliert, dessen Magnetfeld einen winzigen Metallhammer in Richtung einer Glocke zieht, den Stromkreis unterbricht und ihn wieder starten lässt, sodass der Hammer ihn wiederholt und wiederholt erzeugt den Klang, der unsere Aufmerksamkeit erregt.
2. Magnetische Aufhängungszüge. Anstatt wie herkömmliche Züge auf Schienen zu rollen, wird dieses ultratechnologische Zugmodell dank leistungsstarker Elektromagnete im unteren Teil in Magnetschwebebahn gehalten. Somit hält die elektrische Abstoßung zwischen den Magneten und dem Metall der Plattform, auf der der Zug fährt, das Gewicht des Fahrzeugs in der Luft.
3. Elektrische Transformatoren. Ein Transformator, diese zylindrischen Geräte, die wir in einigen Ländern auf Stromleitungen sehen, dienen dazu, die Spannung eines Wechselstroms zu steuern (zu erhöhen oder zu verringern). Sie tun dies durch Spulen, die um einen Eisenkern angeordnet sind und deren elektromagnetische Felder es ermöglichen, die Intensität des ausgehenden Stroms zu modulieren.
4. Elektromotoren. Elektromotoren sind elektrische Maschinen, die durch Drehen um eine Achse elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln. Diese Energie erzeugt die Bewegung des Mobiles. Sein Betrieb basiert auf den elektromagnetischen Anziehungs- und Abstoßungskräften zwischen einem Magneten und einer Spule, durch die ein elektrischer Strom zirkuliert.
5. Dynamos. Diese Vorrichtungen werden verwendet, um die Drehung der Räder eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Autos, zu nutzen, um einen Magneten zu drehen und ein Magnetfeld zu erzeugen, das den Spulen Wechselstrom zuführt.
6. Telefon. Die Magie hinter diesem alltäglichen Gerät ist nichts anderes als die Fähigkeit, Schallwellen (wie z. B. Sprache) in Modulationen eines elektromagnetischen Feldes umzuwandeln, die zunächst über ein Kabel an einen Empfänger am anderen Ende übertragen werden können, der gießen kann den Prozess und erholen elektromagnetisch enthaltene Schallwellen.
7. Mikrowellen Diese Geräte arbeiten mit der Erzeugung und Konzentration elektromagnetischer Wellen auf Lebensmitteln. Diese Wellen ähneln denen, die für die Funkkommunikation verwendet werden, jedoch mit einer hohen Frequenz, die die Diploden (Magnetpartikel) des Lebensmittels mit sehr hoher Geschwindigkeit dreht, da sie versuchen, sich mit dem resultierenden Magnetfeld auszurichten. Diese Bewegung erzeugt die Wärme.
8. Magnetresonanztomographie (MRT). Diese medizinische Anwendung des Elektromagnetismus war ein beispielloser Fortschritt in Gesundheitsfragen, da sie es ermöglicht, das Innere des Körpers von Lebewesen auf nicht-invasive Weise zu untersuchen, indem er die elektromagnetische Manipulation der darin enthaltenen Wasserstoffatome erzeugt ein Feld, das von spezialisierten Computern interpretiert werden kann.
9. Mikrofone Diese heute so üblichen Geräte arbeiten dank einer Membran, die von einem Elektromagneten angezogen wird und aufgrund ihrer Empfindlichkeit gegenüber Schallwellen in ein elektrisches Signal umgewandelt werden kann. Dies kann dann aus der Ferne übertragen und entschlüsselt oder sogar später gespeichert und reproduziert werden.
10. Massenspektrometer. Es ist ein Gerät, mit dem die Zusammensetzung bestimmter chemischer Verbindungen ausgehend von der magnetischen Trennung der Atome, aus denen sie bestehen, mittels ihrer Ionisierung und Ablesung durch einen speziellen Computer mit großer Präzision analysiert werden kann.
11. Oszilloskope. Elektronische Instrumente, deren Zweck es ist, die elektrischen Signale, die sich im Laufe der Zeit von einer bestimmten Quelle unterscheiden, grafisch darzustellen. Dazu verwenden sie eine Koordinatenachse auf dem Bildschirm, deren Linien das Produkt der Messung der Spannungen aus dem ermittelten elektrischen Signal sind. Sie werden in der Medizin verwendet, um die Funktionen des Herzens, des Gehirns oder anderer Organe zu messen.
12. Magnetkarten. Diese Technologie ermöglicht die Existenz von Kredit- oder Debitkarten, deren Magnetband auf eine bestimmte Weise polarisiert ist, um Informationen basierend auf der Ausrichtung ihrer ferromagnetischen Partikel zu verschlüsseln. Durch Einbringen von Informationen in sie polarisieren bestimmte Vorrichtungen die Partikel auf eine bestimmte Weise, so dass die Reihenfolge dann "gelesen" werden kann, um die Informationen abzurufen.
13. Digitale Speicherung auf Magnetbändern. Es ist ein Schlüssel in der Welt der Computer und Computer und ermöglicht die Speicherung großer Informationsmengen auf Magnetplatten, deren Partikel auf bestimmte Weise polarisiert und von einem Computersystem entzifferbar sind. Diese Festplatten können austauschbar sein, wie z. B. USB-Sticks oder nicht mehr funktionierende Disketten, oder sie können dauerhaft und komplexer sein, z. B. Festplatten.
14. Magnettrommeln. Dieses in den 1950er und 1960er Jahren beliebte Datenspeichermodell war eine der ersten Formen der magnetischen Datenspeicherung. Es ist ein hohler Metallzylinder, der sich mit hoher Geschwindigkeit dreht und von einem magnetischen Material (Eisenoxid) umgeben ist, auf das Informationen mittels eines codierten Polarisationssystems gedruckt werden. Im Gegensatz zu den Discs hatte es keinen Lesekopf und dies ermöglichte eine gewisse Beweglichkeit beim Abrufen von Informationen.
15. Fahrradlichter. Die in die Vorderseite der Fahrräder eingebauten Lichter, die sich beim Bewegen einschalten, arbeiten dank der Drehung des Rades, an dem ein Magnet angebracht ist, dessen Drehung ein Magnetfeld und damit eine bescheidene Quelle für Wechselstrom erzeugt. Diese elektrische Ladung wird dann zur Glühbirne geleitet und in Licht umgewandelt.

• Weiter mit: Kupferanwendungen