Электромагнитные явления

1. Электромагнетизм в физике
2. Главные понятия и формулы электромагнитных явлений
3. Различают два варианта электризации: посредством трения или воздействия.

Электромагнитные явления начал изучать ученый Фарадей. Невзирая на длительный период их изучения, взаимодействие электролитов с электромагнитным полем начали изучать лишь недавно. Такой интерес к данным понятиям был вызван учеными астрофизиками. На протяжении достаточно долгого времени ученые предполагают, что вся масса материи космоса представлена высокоионизированным газом, то есть плазмой. Благодаря исследованиям астрофизиков были получены многие сведения в сфере электромагнитной динамики.

Электромагнетизм в физике

Электромагнетизм играет очень важную роль в физике космоса, так как в нем есть масса магнитных полей, влияющих на перемещение зарядов. В определённых условиях электромагнетизм намного сильнее гравитации.
Первым примером использования электромагнетизма для перемещения информации на расстояние был телеграф, созданный в XIX веке. Суть телеграфии состоит в том, что любая информация, будь то цифры или буквы, передаётся посредством закодированных знаков.

За годы изучения электромагнитных явлений ученые выявили ряд определенных закономерностей, что их характеризуют. Данные закономерности отличаются от тех, которые характеризует механику. В электронике электромагнетизм описывается сложными взаимодействиями величин, которые описываются временем и координатами в пространстве. Исследуя сложные электронные приспособления, ученые сталкиваются с обширными описаниями.

Электромагнетизм рассматривался не автономно. В процессе исследований учёные пришли к тому, что он связан с механикой. Их комплексное изучение вылилось в теорию относительности, где четырехмерное пространство со временем было представлено как единое многообразие, а разделение времени и пространства было условным.

Основной особенностью электромагнитных явлений является изменение параметров образцов, начиная от полностью ферромагнитных и заканчивая вовсе немагнитными.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Электромагнитные явления изучались достаточно длительный период. Для формирования верного материалистического понимания данных процессов, стоит опираться на отечественную литературу по физике. При изучении электромагнетизма стало понятным, что пространство, окружающее проводник с электрическим током, представлено магнитным полем. То есть, там, где имеет место электрический ток, непременно будет существовать магнитное поле.

Электромагнитная теория начала развиваться благодаря таким ученым, как Фарадей и Максвелл. Они вывели основополагающие понятия данной теории. Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, на основании которой Максвелл сформулировал теорию электромагнитного поля.

Он проводил опыты с магнитной стрелкой, помещённой возле заряженного проводника, в результате которых сделал вывод, что на магнитную стрелку действует особое состояние окружающей среды, но не конкретно перемещаемые по проводнику заряды. После чего было введено понятие магнитного поля, представленного совокупностью магнитных линий, пронизывающих окружающее пространство и способных индуцировать электрический ток.

Теория электромагнитного поля Максвелла о том, что изменяющееся магнитное поле способствует формированию вихревого электрического поля как в проводниках, так и в вакууме. Данная теория открыла новый этап в развитии физики. Согласно ей весь мир представляет собой электродинамическую систему, состоящую из зарядов, взаимодействующих между собой посредством электромагнитного поля.

При относительном движении электрических зарядов генерируется магнитная сила. Соединение магнитной и электрической сил представляет собой электромагнитную силу. Электрические силы имеют место как при движущихся, так и при покоящихся зарядах, в то время, как магнитные силы имеют место только при перемещении зарядов.

Поведение зарядов и электромагнитных сил Максвелл описал в своих четырех уравнениях, которые впоследствии стали основными уравнениями классической электродинамики.

Данные уравнения также стали основой закона Кулона, аналогичного закону всемирного тяготения Ньютона, и выглядит следующим образом:

\(F_k=k {q_1 q_2\over r^2} .\)

Для сравнения, закон всемирного тяготения Ньютона имеет следующий вид:

\(F_H=G {m_1 m_2\over R^2} \).

Согласно закону Кулона справедливы такие положения:

• у магнитных силовых линий нет ни начала, ни конца, они являются непрерывными;
• магнитные заряды – это понятие условное, на самом деле их нет;
• электрическое поле создается электрическими зарядами и переменным магнитным полем;
• магнитное поле может быть сформировано как переменным электрическим полем, так электрическим током.

С открытием электромагнетизма было полностью изменено представление о материи.

Главные понятия и формулы электромагнитных явлений

Различают положительные и отрицательные электрические заряды. Положительными есть протоны, а отрицательными – электроны.

Как известно, ядро атома состоит из нейтронов и протонов, а вокруг него вращаются электроны. Атом может превращаться в ион, если он отдает либо принимает один или несколько электронов.

Различают два варианта электризации: посредством трения или воздействия.

К основным законам электростатики относятся:

•     Закон Кулона для недвижимых зарядов:

\(F_k=k {q_1 q_2\over r^2} .\)

•     Закон сохранения заряда в замкнутой системе:

\(q_1+q_2+⋯+q_n=const.\)

Электрический ток может существовать при наличии некоторых условий:

• свободных заряженных частиц;
• электрического поля.

Электрическое поле может проявлять тепловое, магнитное, химическое и световое действие.

Электрическое поле формируют источники тока, работа которых основана на разделении зарядов. Это происходит посредством трансформации других видов энергии в энергию электрического поля.

Электроцепь характеризуется следующими параметрами:

•     силой тока:\( I={q\over t}\), Ампер (А).

               Измеряется амперметром;

•     напряжением: \(U={A\over q}\), Вольт (В).

               Измеряется вольтметром;

•     сопротивлением: \(R=ρ {l\over S}\), Ом.

               Измеряется омметром.

Запишем закон Ома для участка электроцепи:

\(I={U\over R}.\)

Различают два типа подключения элементов электрических цепей: параллельное и последовательное. При последовательном соединении справедливы такие выражения:
   \( I=I_1=I_2=⋯=I_n; \\     U=U_1+U_2+⋯+U_n;\\     R=R_1+R_2+⋯+R_n.\)

При параллельном соединении элементов справедливы такие выражения:
  \(  I=I_1+I_2+⋯+I_n;\\     U=U_1=U_2=⋯=U_n;\\     {1\over R}={1\over R_1}+{1\over R_2}+⋯+{1\over R_n}.\)

Работа электрического тока рассчитывается по такой формуле:
\(A=Ult\).

Мощность электротока определяется таким образом:
\(P=IU.\)

Количество тепла, выделяющееся при передвижении электрического заряда по проводнику рассчитывается так:
\(Q=I^2 Rt.\)

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Электрический ток можно наблюдать в разных средах:

• в металлических телах происходит упорядоченное перемещение свободных электронов;
• в жидких средах осуществляется упорядоченное перемещение свободных ионов, образующихся при электролитической диссоциации согласно закону электролиза:

\(m=qk=klt.\)

• в газовых средах осуществляется упорядоченное перемещение ионов и электронов, образующихся при ионизации.
• в полупроводниковых элементах происходит упорядоченное перемещение свободных электронов и дыр.

Линиями магнитного поля являются условные линии, по которым становятся оси магнитных стрелок, помещаемые в магнитное поле.

Необычные факты, подтверждающие использование электромагнитного поля

Записи древних времен подтверждают, что император Нерон, страдающий ревматизмом, лечился электрованнами. Суть лечения состояла в том, что в деревянную кадку, заполненную водой, помещались электрические скаты. При погружении в эту ванну, на человека действовал электрический ток.

Интересным фактом есть создание электроняни в Швейцарии. Суть данного изобретения состояла в том, что под детскую пелёнку подкладывалась металлическая сетка с низковольтным источником тока и электрическим звоночком. Когда ребёнок мочил пелёнку, срабатывал звоночек, который оповещал мать о том, что нужно сменить пелёнку.

В морозных регионах есть проблема сливания нефтяных продуктов, так как их вязкость увеличивается при понижении температуры. Учеными была разработана технология электроиндукционного нагрева емкостей, позволяющая уменьшить энергетические затраты.Использование электромагнитного поля позволяет определять отпечатки пальцев того, кто брал в руки патрон. Это происходит таким образом: патрон в качестве электрода помещается в электрическое поле вакуума и на него напыляется металлическая пленка, на которой проявляются отпечатки пальцев, легко поддающиеся идентификации.