แม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร? »นิยามและความหมาย

แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นแรงที่สำคัญที่สุดเพราะพร้อมกับแรงโน้มถ่วงนิวเคลียร์นิวเคลียร์และอ่อนแอที่แข็งแกร่งเป็นส่วนหนึ่งของกองกำลังพื้นฐานของจักรวาลซึ่งเป็นผู้ที่ไม่สามารถอธิบายได้ในแง่ของกองกำลังพื้นฐานเพิ่มเติม แรง นี้มีผลต่อร่างกายที่ถูกประจุไฟฟ้าเท่านั้นและมีหน้าที่ในการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและกายภาพของอะตอมและโมเลกุล แม่เหล็กไฟฟ้ามีอยู่เป็นประจำทุกวันทั้งในปรากฏการณ์ธรรมชาติและปรากฏการณ์ประดิษฐ์

แม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร

สารบัญ

เมื่อเราพูดถึงคำว่าแม่เหล็กไฟฟ้าในฟิสิกส์หมายถึงการรวมกันของปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็กตลอดจนปฏิสัมพันธ์ของทั้งสองแรง สิ่งนี้มีผลกระทบต่อของเหลวก๊าซและของแข็ง

ในธรรมชาติแม่เหล็กไฟฟ้ามีอยู่ในปรากฏการณ์เช่นคลื่นวิทยุจากทางช้างเผือกรังสีอินฟราเรดจากร่างกายที่อุณหภูมิห้องแสงรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์รังสีแกมมาแสงเหนือและ australes และอื่น ๆ

ในทางกลับกันการประยุกต์ใช้แม่เหล็กไฟฟ้าในชีวิตประจำวันมีความหลากหลาย นั่นคือกรณีของเข็มทิศซึ่งการเคลื่อนที่ของเข็มถูกสร้างขึ้นโดยหลักการแม่เหล็กเชิงขั้วและเข็มไฟฟ้าโดยการทำงานร่วมกันของกลไกและแรงเสียดทานที่เกิดขึ้น กระดิ่งกีตาร์ไฟฟ้ามอเตอร์ไฟฟ้าหม้อแปลงไมโครเวฟจี้ไมโครโฟนเครื่องบินกล้องดิจิตอลโทรศัพท์มือถือเทอร์มอมิเตอร์จานเครื่องอัลตราซาวนด์โมเด็มเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์เป็นวัตถุที่รู้จักกันดีที่สุดในปรากฏการณ์นี้ และในการใช้งานจริงแสดงให้เห็นว่าแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร

สนามแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร

เป็นสนามกายภาพทางประสาทสัมผัสที่อนุภาคไฟฟ้าที่ผลิตโดยร่างกายหรือวัตถุที่มีประจุไฟฟ้ามีปฏิสัมพันธ์กัน ในสนามนี้มีพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าอยู่ในปริมาณหนึ่ง แต่เพื่อให้เข้าใจแนวคิดได้ดีขึ้นสิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นได้อย่างไรและทำไม

สนามไฟฟ้าจะเกิดขึ้นเมื่อมีความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าและยิ่งแรงดันไฟฟ้าสูงเท่าใดสนามก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น นี่คือช่องว่างที่แรงไฟฟ้ากระทำ การรู้ขอบเขตของสนามไฟฟ้าจะช่วยให้ทราบระดับความเข้มและสิ่งที่เกิดขึ้นกับประจุในส่วนหนึ่งของสนามโดยไม่คำนึงถึงสาเหตุ

ในส่วนของมันสนามแม่เหล็กมีต้นกำเนิดจากกระแสไฟฟ้าและยิ่งกระแสไฟฟ้ามากเท่าใดสนามก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น มันเป็นความปั่นป่วนที่แม่เหล็กก่อให้เกิดในบริเวณรอบ ๆ มันส่งผลอย่างไรและในทิศทางใด แสดงด้วยเส้นสนามที่ออกจากด้านนอกของขั้วเหนือไปยังขั้วใต้ของแม่เหล็กและด้านในจากขั้วใต้ถึงขั้วเหนือ เส้นดังกล่าวจะไม่มีวันตัดกันดังนั้นเส้นเหล่านี้จึงแยกออกจากกันและจากแม่เหล็กขนานและสัมผัสกับทิศทางของสนามที่จุด

สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร

เป็นชุดของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าของคลื่นกล่าวคือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดตั้งแต่รังสีที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่า (รังสีเอกซ์รังสีแกมมา) รังสีอัลตราไวโอเลตแสงและรังสีอินฟราเรดไปจนถึงรังสีที่มากกว่า ความยาว (คลื่นวิทยุ)

สเปกตรัมของวัตถุหรือของไหลจะเป็นการกระจายลักษณะเฉพาะของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า มีทฤษฎีว่าขีด จำกัด ของความยาวคลื่นที่สั้นที่สุดอยู่ที่ประมาณความยาวพลังค์ (การวัดความยาวของอะตอม) และขีด จำกัด บนของความยาวคลื่นยาวคือขนาดของเอกภพแม้ว่าสเปกตรัมจะต่อเนื่องและไม่มีที่สิ้นสุด

สมการแมกซ์เวลล์

James Maxwell สามารถกำหนดทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้ารวมทั้งไฟฟ้าแม่เหล็กและแสงเป็นนิพจน์ที่แตกต่างกันของปรากฏการณ์เดียวกัน สมมติฐานนี้ได้รับการพัฒนาโดยนักฟิสิกส์ที่ถูกเรียกว่าคลาสสิกทฤษฎีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

ตั้งแต่สมัยโบราณนักวิทยาศาสตร์และผู้คนต่างสังเกตเห็นปรากฏการณ์แม่เหล็กไฟฟ้าที่น่าหลงใหลเช่นไฟฟ้าสถิตแม่เหล็กและอาการอื่น ๆ ภายในสาขานี้ แต่จนถึงศตวรรษที่ 19 เมื่อต้องขอบคุณการทำงานของนักวิทยาศาสตร์หลายคนพวกเขาสามารถอธิบายได้ ส่วนหนึ่งของชิ้นส่วนที่ประกอบขึ้นเป็นปริศนาแม่เหล็กไฟฟ้าดังที่ทราบกันดีในปัจจุบัน

แม็กซ์เวลล์เป็นคนที่รวมพวกมันทั้งหมดไว้ในสมการสี่สมการ: กฎของเกาส์กฎของเกาส์สำหรับสนามแม่เหล็กกฎของฟาราเดย์และกฎของแอมป์ทั่วไปซึ่งช่วยกำหนดว่าแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร

1. กฎของ Gauss: อธิบายว่าประจุมีผลต่อสนามไฟฟ้าอย่างไรและระบุว่าประจุเหล่านี้เป็นแหล่งกำเนิดของสนามไฟฟ้าตราบใดที่ประจุเหล่านี้เป็นบวกหรือจมลงหากเป็นค่าลบ ดังนั้นเช่นค่าใช้จ่ายมีแนวโน้มที่จะขับไล่และค่าใช้จ่ายที่แตกต่างกันมีแนวโน้มที่จะดึงดูดกฎนี้ในทำนองเดียวกันกำหนดว่าสนามไฟฟ้าจะอ่อนลงตามระยะทางภายใต้กฎกำลังสองผกผัน (ความเข้มแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างจากจุดศูนย์กลางของแหล่งกำเนิด) และมอบให้ด้วยคุณสมบัติทางเรขาคณิต

2. เกาส์กฎหมายของแม่เหล็ก: รัฐว่าไม่ว่าแหล่งที่มาหรืออ่างล้างมืออยู่ในสนามแม่เหล็กจึงไม่มีค่าใช้จ่ายแม่เหล็กในกรณีที่ไม่มีแหล่งที่มาและอ่างล้างมือสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยวัตถุจะต้องปิดตัวเอง นั่นคือเหตุผลว่าทำไมถ้าแม่เหล็กถูกแบ่งครึ่งสนามแม่เหล็กจะปิดในบริเวณที่ถูกตัดดังนั้นแม่เหล็กสองขั้วที่มีขั้วสองขั้ว สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าโมโนโพลบนโลกคงเป็นไปไม่ได้

กฎหมาย 3. ฟาราเดย์: บอกว่าถ้าสนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลานี้จะเปิดใช้งานได้โดยปิดถ้ามันเพิ่มขึ้นสนามไฟฟ้าจะถูกปรับทิศทางในทิศทางตามเข็มนาฬิกาและถ้ามันลดลงสนามไฟฟ้าจะถูกปรับไปในทิศทางตรงกันข้าม จึงเป็นเรื่องจริงที่ไม่เพียง แต่ประจุไฟฟ้าและแม่เหล็กเท่านั้นที่สามารถมีอิทธิพลต่อสนาม แต่ยังรวมถึงกันและกันในทั้งสองทิศทางด้วย

ภายในกฎหมายนี้มีการสังเกตการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเป็นการผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยสนามแม่เหล็กที่แปรผันตามเวลา ปรากฏการณ์นี้ก่อให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าในร่างกายที่สัมผัสกับสนามแม่เหล็กและเนื่องจากวัตถุดังกล่าวเป็นสื่อกระแสไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำจึงเกิดขึ้น

4. กฎของแอมป์: อธิบายว่าสนามไฟฟ้าที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ (กระแสไฟฟ้า) กระตุ้นสนามแม่เหล็กโดยการปิด กระแสไฟฟ้ามีประโยชน์มากเนื่องจากสามารถสร้างแม่เหล็กเทียมได้โดยส่งผ่านองค์ประกอบดังกล่าวผ่านขดลวดและมีสนามแม่เหล็กซึ่งทำให้ความเข้มของกระแสยิ่งมากขึ้นความเข้มก็จะยิ่งขยายมากขึ้น ความเข้มของสนามแม่เหล็ก แม่เหล็กชนิดนี้เรียกว่าแม่เหล็กไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กส่วนใหญ่บนโลกถูกสร้างขึ้นด้วยวิธีนี้

สาขาแม่เหล็กไฟฟ้า

เพื่อให้เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไรต้องเข้าใจอาการที่แตกต่างกันในปรากฏการณ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้: ไฟฟ้าสถิตสนามแม่เหล็กไฟฟ้าพลศาสตร์และแม่เหล็ก

ไฟฟ้าสถิต

Electrostatics หมายถึงการศึกษาปรากฏการณ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในร่างกายที่มีประจุไฟฟ้า (มีประจุบวกมากเกินไปหรือไม่มีประจุลบ - ของอิเล็กตรอนในอะตอมที่ประกอบกัน) ที่อยู่

เป็นที่ทราบกันดีว่าถ้าวัตถุที่มีประจุไฟฟ้ามีอิเล็กตรอนมากเกินไปในอะตอมที่ประกอบกันพวกมันจะมีประจุบวกและจะมีประจุลบเมื่อพวกมันขาด

ร่างกายเหล่านี้ออกแรงซึ่งกันและกัน เมื่อวัตถุที่มีประจุอยู่ภายใต้เขตข้อมูลที่เป็นของวัตถุที่มีประจุอื่นวัตถุนั้นจะอยู่ภายใต้แรงที่เป็นสัดส่วนกับขนาดของประจุและของสนามที่ตำแหน่งของมัน ขั้วของประจุจะตัดสินว่าแรงจะดึงดูด (เมื่อต่างกัน) หรือน่ารังเกียจ (เมื่อมันเหมือนกัน) ไฟฟ้าสถิตมีประโยชน์ในการศึกษาและสังเกตพายุไฟฟ้า

แม่เหล็ก

เป็นปรากฏการณ์ที่ร่างกายดึงดูดหรือขับไล่ซึ่งกันและกันขึ้นอยู่กับประเภทของประจุที่มี วัสดุทั้งหมดที่มีอยู่จะได้รับอิทธิพลมากหรือน้อยตามองค์ประกอบ แต่แม่เหล็กชนิดเดียวในธรรมชาติที่เป็นที่รู้จักคือแมกนีไทต์ (ซึ่งเป็นแร่ที่ประกอบด้วยเหล็กออกไซด์สองตัวและมีคุณสมบัติในการดึงดูดเหล็กเหล็กและร่างกายอื่น ๆ)

แม่เหล็กมีสองพื้นที่ที่กองกำลังแสดงให้เห็นด้วยขนาดที่มากกว่าซึ่งอยู่ที่ปลายและเรียกว่าขั้วแม่เหล็ก (ทิศเหนือและทิศใต้)

คุณสมบัติพื้นฐานของปฏิสัมพันธ์ระหว่างแม่เหล็กคือเสาที่คล้ายกันจะขับไล่กันและกันในขณะที่ขั้วต่าง ๆ ดึงดูดกัน เนื่องจากผลกระทบนี้เกี่ยวข้องกับเส้นสนามแม่เหล็ก (จากขั้วเหนือไปทางทิศใต้) และเมื่อสองขั้วตรงข้ามเข้าใกล้เส้นจะกระโดดจากขั้วหนึ่งไปอีกขั้วหนึ่ง (ยึดติด) ผลกระทบนี้จะลดลงตามระยะทาง ระหว่างทั้งสองมีค่ามากกว่า เมื่อสองขั้วเท่ากันเข้าใกล้เส้นจะเริ่มบีบอัดเข้าหาขั้วเดียวกันและหากถูกบีบอัดเส้นจะขยายออกเพื่อให้แม่เหล็กทั้งสองไม่สามารถเข้าหาและขับไล่กันและกันได้

ไฟฟ้ากระแส

เขาศึกษาปรากฏการณ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุที่มีประจุในการเคลื่อนที่และสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่แปรผัน ภายในแบ่งออกเป็นสามส่วน: คลาสสิก, สัมพัทธภาพและควอนตัม

• คลาสสิกรวมถึงเอฟเฟกต์อื่น ๆ เช่นการเหนี่ยวนำและการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าแม่เหล็กและการเหนี่ยวนำและมอเตอร์ไฟฟ้า
• นักสัมพัทธภาพกำหนดว่าการที่ผู้สังเกตเคลื่อนที่ออกจากกรอบอ้างอิงมันจะวัดเอฟเฟกต์ไฟฟ้าและแม่เหล็กที่แตกต่างกันของปรากฏการณ์เดียวกันเนื่องจากสนามไฟฟ้าหรือการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไม่ได้ทำงานเป็นขนาดทางกายภาพเวกเตอร์
• Quantum อธิบายปฏิสัมพันธ์ระหว่างโบซอน (อนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์) และเฟอร์มิออน (อนุภาคที่นำพาสสาร) และใช้เพื่ออธิบายโครงสร้างอะตอมและความสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลที่ซับซ้อน

แม่เหล็ก

มันคือการศึกษาของปรากฏการณ์ทางกายภาพที่สนามแม่เหล็กคงแทรกแซงในเวลานั่นคือพวกเขาได้รับการผลิตโดยกระแสนิ่งซึ่งรวมถึงแรงดึงดูดที่แม่เหล็กและแม่เหล็กไฟฟ้ามีต่อเหล็กและโลหะต่าง ๆ ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในบริเวณนี้มีลักษณะการสร้างสนามแม่เหล็กรอบ ๆ ตัวแม่เหล็กที่สูญเสียความเข้มไปตามระยะทาง

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร

พวกมันเป็นคลื่นที่ไม่ต้องการตัวกลางในการแพร่กระจายดังนั้นพวกมันจึงเดินทางผ่านสุญญากาศได้และด้วยความเร็วคงที่ 299,792 กิโลเมตรต่อวินาที หลายตัวอย่างของประเภทนี้ของคลื่นแสง, ไมโครเวฟรังสีเอกซ์และโทรทัศน์และวิทยุส่งสัญญาณ

การแผ่รังสีของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้เกิดการเลี้ยวเบน (การเบี่ยงเบนเมื่อได้รับวัตถุทึบแสง) และการรบกวน (การซ้อนทับของคลื่น) ซึ่งเป็นคุณสมบัติทั่วไปของการเคลื่อนที่ของคลื่น

การประยุกต์ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีผลกระทบอย่างมากต่อโลกของการสื่อสารโทรคมนาคมโดยทำให้การสื่อสารไร้สายเป็นไปได้ผ่านคลื่นวิทยุ

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร

เป็นการแพร่กระจายของอนุภาคไฟฟ้าและแม่เหล็กที่สั่นและแต่ละอันสร้างสนาม (ไฟฟ้าและแม่เหล็ก) การแผ่รังสีนี้ทำให้เกิดคลื่นที่สามารถแพร่กระจายผ่านอากาศและสุญญากาศ: คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับแม่เหล็กไฟฟ้า

แม่เหล็กไฟฟ้าเรียกว่าอะไร?

สำหรับวิทยาศาสตร์ที่รับผิดชอบในการศึกษาและรวมปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็กไว้ในทฤษฎีเดียว

แม่เหล็กไฟฟ้ามีไว้ทำอะไร?

เครื่องมือหลายอย่างที่ใช้ในชีวิตประจำวันทำงานได้ดีด้วยเอฟเฟกต์แม่เหล็กไฟฟ้าดังนั้นจึงสามารถใช้งานเครื่องใช้ในครัวเรือนได้หลากหลายเช่นเครื่องปั่นตู้เย็นเครื่องซักผ้าเป็นต้น

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร?

เป็นกระบวนการที่สนามแม่เหล็กสร้างสนามไฟฟ้าและมีลักษณะการสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าหรือที่รู้จักกันดีในชื่อแรงดันไฟฟ้า

พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร?

มันขึ้นอยู่กับคลื่นของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่สามารถแพร่กระจายผ่านอวกาศและเดินทางด้วยความเร็วแสง

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีไว้ทำอะไร?

ทำหน้าที่ขนส่งพลังงานที่สามารถใช้ในรูปแบบต่างๆเช่นในวิทยุโทรทัศน์หรือไมโครเวฟ