Elektromagnitlik tabiatning to'rtta asosiy kuchlaridan biridir va u kundalik hayotingizga bevosita ta'sir qiladi. Elektr, magnitlanish va elektromagnit to'lqinlar kabi fenomena uchun javobgar bo'lgan elektr va magnit maydonlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirni tushuntiradi. Siz elektromagnetizmga ko'proq ishonasiz, siz tushunishingiz mumkin - bu sizning kompyuteringiz, televizoringiz va hatto tibbiy tasvirlash mashinalari kabi kuchlar. Bu texnologiyalar, bu texnologiyalar shunchaki ishlamaydi. Elektromagnitlikni o'rganish juda texnologik yutuqlarga ega va siz yashayotgan dunyoni shakllantirishda davom etmoqda.
Elektromagnitizmni tushunish
Elektromagnitlik elektr energiyasi va magnitlanish o'rtasidagi bog'liqlikdir va bu siz tushunishingiz mumkin bo'lgan narsangiz. Elektr toki o'tkazgich orqali oqillaganda, u atrofidagi magnit maydonni yaratadi. Shunga o'xshab, agar konduktor yonida magnit maydonda o'zgarsa, u elektr tokini keltirishi mumkin. Ushbu shovqinlar Makswellning tenglamalari bilan izohlanadi, ular elektr va magnit maydonlar birgalikda ishlashini ko'rsatadi. Elektromagnitemizm sizga elektr tinkulalaridan bo'sh joy orqali yorug'lik qayishiga qanday ta'sir qilishiga yordam beradi. Bu, shuningdek, siz energiya ishlab chiqarish, ma'lumotlarni uzatish va hatto tibbiy diagnostika kabi ko'plab texnologiyalarning asosidir.
Elektr konlari va to'lovlar
Elektr maydoni bu boshqa zaryadning mavjudligi sababli elektr zaryadini boshdan kechiradigan kosmosdagi mintaqadir. Elektr maydoni - bu vektorning miqdori, uning kattaligi va yo'nalishi ham mavjud. Bu matematik tarzda tasvirlangan:
- E - elektr maydonining kuchi (metr uchun v / m uchun Voltsda o'lchanadi),
- F zaryad oladigan kuch (Nyunton, N),
- Savolning kattaligi (Coulombs, c).
Elektr konining yo'nalishi har doim dala ichiga joylashtirilgan bo'lsa, ijobiy test zarralari harakatlanishiga qarab qabul qilinadi.
Elektr tarmog'ini qanday yaratadi
Elektr konlari elektr tarmog'i bilan yaratiladi. Agar sizda ijobiy zaryadingiz bo'lsa, u tashqi elektr maydonini ishlab chiqaradi, maydon chiziqlari undan uzoqlashmoqda. Boshqa tomondan, salbiy zaryad, dala chiziqlari unga yo'naltirilgan ichki elektr maydonini yaratadi. Elektr maydonining kuchi zaryad miqdoriga bog'liq va siz undan uzoqsiz. Maydon qanchalik katta bo'lsa, dala kuchliroq; Siz zaryaddan qanchalik uzoq bo'lsa, dala zaiflashadi.
Bir nechta to'lovlarni amalga oshirayotganda, har qanday vaqtda umumiy elektr maydonchasi har qanday tartibda har bir to'lov tomonidan yaratilgan individual maydonlarning yig'indisidir. Bunga superpozitsiya deb ataladi va bu yanada murakkab to'lovlarni tarqatish bilan tushunish kaliti.
Kouloms qonuni va elektr kuchlari
Ikkita elektr zaryadi orasidagi kuch Kulomb qonuni tomonidan tasvirlangan:
- F - bu kuchning kattaligi (Nyunton, n),
- Q₁ va Q₂ ikkita o'zaro ta'sirli ayblovlarning kattaligi (Coulombs, c),
- R ayblovlar orasidagi masofa (metrlarda, m),
- K - koul shirigining doimiy, taxminan 899 × nedka.
Koulibronning qonuni buni tushuntiradi:
- To'lovlar kabi (ikkalasi ham ijobiy yoki ikkala salbiy) bir-birini qaytarishadi.
- Qarama-qarshi ayblovlar (bitta ijobiy va bitta salbiy) bir-birlarini jalb qiladi.
- Agar ayblovlar uzoqroq bo'lsa, ular bir-biridan uzoqroq bo'lganda kuchliroq kuch kuchliroqdir.
Nyutonning universal tortish qonuniga o'xshash ushbu qonun, massa o'rniga elektr xarajatlariga qo'llaniladi. Kanromning qonuni elektrostatikada juda muhim va elektr ticha-alangalari, sig'imlar va boshqa elektron komponentlarni loyihalashga yordam beradi.
Elektr konlari va kuchlar duch keladigan ko'plab jismoniy va texnologik dasturlarning kalitidir. Masalan, qobiliyatlar elektr maydonlaridan foydalangan holda energiya tejaydilar, elektrotatik cho'muvchilar havo sharoitlarida havodan zarralarni olib tashlash uchun elektr kuchlaridan foydalanadilar.
Magnit maydonlar va harakatlanuvchi to'lovlar
Elektr to'lovini o'tkazganda, siz magnit maydonni yaratasiz. Shuning uchun, siz sim orqali oqillaganingizda, atrofingizdagi magnit maydonni yaratasiz. Siz oqim qoidalaridan hozirgi yuk tashuvchisi atrofida magnit maydonning yo'nalishini aniqlash uchun foydalanishingiz mumkin. Amalga oshirilgan zaryadlar, simdagi elektron kabi, o'tkazgich atrofidagi dumaloq magnit konlar yarating. Siz hatto tabiat-erning magnit maydonidagi magnit maydonlarini zararli quyosh nurlaridan himoya qiladigan magnit maydonlarini topishingiz mumkin. Magnit maydonlar, siz har kuni, elektr motorlari, generatorlari va MRI mashinalar singari foydalanishning asosiy qismidir, ularning barchasi elektr va magnitlanishning ishlashiga ishonadilar.
Elektromagnit to'lqinlar
Elektr va magnit maydonlar bir-biriga almashganda, ular yorug'lik tezligida bo'shliqda sayohat qiladigan elektromagnit to'lqinlarni yaratadilar. Siz ushbu to'lqinlarni ko'p shakllarda duch kelasiz, masalan:
- Radio to'lqinlari (aloqa orqali aloqada bo'lishga yordam berish)
- Mikroto'lqinlar (sizga oziq-ovqat yoki radar bilan ovqat pishirish)
- Infraqizil nurlar (masofadan boshqarish pultingiz va tungi ko'rish moslamalarida ishlatiladi)
- Ko'rinadigan yorug'lik (har kuni ko'radigan yorug'lik)
- Ultrabinafsha nurlari (sterilizatsiya qilish yoki sizga tanish uchun ishlatiladi)
- Rentgen nurlari (shifokorlarga yordam berishda yordam berish)
- Gamma nurlari (saraton kasalligini davolashda va yadro fanida)
Elektromagnit to'lqinlar sizning hayotingizda katta rol o'ynaydi, siz radio, televidenie, sun'iy yo'ldosh va tibbiy ko'rikka o'xshab, siznikiga ishonadigan texnologiyalarni qo'zg'atmoqda. Ular hatto uzoq yulduzlar va galaktikani o'rganishga imkon berishadi. Olimlar ushbu to'lqinlar, shu jumladan simsiz energiya uzatish va kvantli aloqalardan foydalanishingiz uchun yangi usullarni topishda davom etishmoqda.
Elektromagnitizm arizalari
Elektromagnitlik sizning kundalik hayotingizga siz tushunganingizdan ko'ra ko'proq usulda ta'sir qiladigan asosiy kuchdir. Bu siz elektr energiyasini ishlab chiqarishdan aloqa tizimlariga tayanadigan texnologiyalarni kuchga kiradi va transport, sog'liqni saqlash va ilmiy tadqiqotlar olib boradi.
Har kungi dasturlar:
Elektr motorlari va generatorlari: Siz o'zingizning maishiy texnika, mashinangiz va hatto sanoat texnikasida elektr motorlari bilan uchrashasiz. Ular elektrotominlardan elektr energiyasini harakatga aylantirish uchun ishlatishadi, generatorlar esa kuchni yaratish uchun teskari harakat qilishadi.
Simsiz aloqa: Telefoningiz, televidenie yoki radio kabi har kuni foydalanadigan qurilmalar Elektromagnit to'lqinlarga signallarni yuborish va olish uchun elektromagnit to'lqinlarga bog'liq. Bu to'lqinlar darhol uzoq masofani bosib o'tishingizga imkon beradi.
MRI mashinalar: Agar siz hech qachon MRI bo'lsa, kuchli elektromasetlar sizning tanangizning batafsil tasvirlarini hech qanday invaziv protseduralarsiz yaratishi mumkinligini boshdan kechirdingiz.
Ilmiy va texnologik qo'llanmalar:
Zarrachalar tezlatgichlari: Ushbu kesish vositalarida olimlar sizning atrofingizdagi hamma narsani keltiradigan barcha zarralarni o'rganishga yordam beradigan elektromagnit maydonlardan foydalanadilar.
- Kvantli Elektrodinamika: Ushbu maydon kvant darajasida qanday ishlashini, inqilobiy texnologiyalar eshiklarini, siz texnologiya bilan o'zaro aloqada bo'lish usulini o'zgartirishi mumkin bo'lgan kvant kompyuterlari kabi ochadi.
- Space Technology: Sun'iy yo'ldoshlar va kosmik kemalar va kosmik kemalar Navigatsiya va aloqa uchun elektrchilar va kosmik kemasi, GPS kabi vositalarni yoqish yoki uzoq sayyoralarni o'rganishga yordam beradigan vositalarni yoqish.
- Elektromagnitlik hamma joyda, siz foydalanadigan vositalaringizni shakllantiradi, siz ishonadigan tizimlarni va bizning kelajagimizni boshqaradigan fan.
Elektromagnitizm amaliy qurilmalarda qanday ishlaydi
Elektromagnitlik har kuni foydalanadigan qurilmalarda muhim rol o'ynaydi. Bu elektr motorlari, simsiz aloqa va magnit saqlash kabi texnologiyalarning kuchi. Elektr va magnit maydonlarni boshqarish orqali ushbu qurilmalar aql bovar qilmaydigan samaradorlik va funktsional imkoniyatlarga erishadi.
Elektromagnoss:
Siz temir yadro atrofida va undan elektr tokini bosib, Elektomagnitni yaratishingiz mumkin. Elektromagnotning kuchi quyidagilarga bog'liq:
- Sim orqali qancha oqim oqadi
- Qanchadan-qancha turadi
- Ishlatilgan yadro materialining turi
Siz magnit qulflar, elektr qo'ng'iroqlari va maglev poezdlari kabi har kuni elektromagnit texnologiyalarini topasiz. Kuchini oshirish orqali olimlar va muhandislar sanoat, tibbiyot va ilmiy qo'llanmalar uchun yanada kuchli vositalarga ega bo'lishdi.
Transformatorlar va elektr uzatish:
Transformator elektromagnit indumvatdan elektr uzatish uchun kuchlanish darajasini o'zgartirish uchun ishlatiladi. Yo'nalishni o'zgartiradigan o'zgaruvchan joriy (AC) tufayli elektr energiyasi uzoq masofani samarali bosib o'tishi mumkin. Elektr paneli sizning uyingizda yoki ishingizda barqaror quvvat manbaini olishingizni ta'minlash uchun transformatorlarga tayanadi.
Induktsiya va simsiz quvvatlash:
Faradaning indüksiyasining qonuni shuni ko'rsatadiki, palanada paydo bo'ladigan magnit maydon elektr tokini yaratadi. Ehtimol siz ushbu tamoyilga duch keldingiz:
Simsiz zaryadlash: zaryadlash prokladkalari sizni elektr tarmog'iga ulamasdan yoki elektr energiyasini uzmasdan elektr energiyasini quvvatlamasdan quvvatlashga imkon beradi.
Induksiyadagi pishiriqlar: bu pishiriqlar Elektromagnit maydonlardan foydalanib, siz aniq va samarali pishiriqni taqdim eting.
Simsiz zaryadlash tezda rivojlanmoqda va tez orada siz jismoniy aloqasiz ko'proq masofani bosib o'tishingiz mumkin. Hayajonli, to'g'ri?
Xulosa
Elektromagnitlik sizning hayotingiz va har kuni ishlatadigan texnologiyalar uchun muhimdir. Elektr va magnit maydonlar sizning atrofingizdagi hamma narsaga ta'sir qiladi va ta'sir qiladi. Elektr dvigatelidan jihozingizni simsiz aloqa bilan ta'minlaydigan elektr motorlaringizga suyanasiz, elektromagnetizm hamma joyda. Sizning hayotingiz elektromagnetizmni o'rganish orqali boshqariladigan fan va muhandislikdagi son-sanoqsiz yutuqlardan foyda ko'rdi. Kelgusida hisoblash, kosmik sayohat, füder energiya kabi kelajakdagi yutuqlar ushbu tamoyillarni chuqurroq tushunishga bog'liq bo'ladi. Tadqiqotlar davom etar ekan, siz texnologiyani shakllantirish uchun yangi imkoniyatlarni kutishingiz va koinot haqida tushunchangizni kengaytirishingiz mumkin.
Elektromagnitizm bo'yicha tez-tez beriladigan savollar
1. Elektromagnitlarning asosiy tarixi nima?
Elektromagnitlar tarixi elektr tarmog'idan sim orqali oqillaganda magnit maydoni qanday ishlab chiqarilganligini kashf etishini anglatadi. Elektromagnit nazariyaning poydevori Maykl Faradasi birinchi bo'lib elektromagnit nazariya asosini tashkil etish, bu munosabatlarni birinchi bo'lib kashf etdi. U nafaqat elektromagnit to'lqinlar mavjudligini, balki elektr motorlari kabi zamonaviy dasturlar uchun zaminlarni yaratadigan elektron vositalar va magnit maydonlar oqimi bilan tajriba o'tkazdi.
2. Asosiy elektromagnit elementlar nima?
Asosiy elektromagnit elementlarga zargarlik buyumlari va ularning magnit va elektr maydonlari bilan o'zaro ta'siri kabi zarralar kiradi. Makswellning tenglamalari tomonidan tasvirlangan bu shovqinlar, magnit maydon konduktor orqali oqilona oqayotganda qanday hosil bo'ladi. Izolyatsiya ushbu ta'sirni boshqarishda muhim ahamiyatga ega, elektromagnit to'lqinli emitler va solenoidlar kabi moslamalarga imkon beradi. Ushbu elementlar barcha elektr va magnit hodisalarda muhim rol o'ynaydi.
3. Elektromagnot vas fizika magnitizasi - Farq qanday?
Elektromagnitetlar vaqtinchalik va boshqariladigan elektr toki orqali oqadigan elektr tokiga suyanadi, ularni vaqtincha va boshqariladigan qiladi. An'anaviy magnitlar yoki fizikaga asoslangan magnitlar, ularning atom tuzilishi tufayli magnit maydonni, musbat va salbiy zarralar magnitlanish doimiy ravishda tashkil etilishi mumkin. Elektromagnitlar foydali, chunki ularning kuchi doimiy magnitlardan farqli o'laroq, kamayishi yoki kamaydi.
4. Elektromagnitizmga kvantning kirish qismi nima?
Kvant elektromagniteqizm qanday elektromagnit effektlar kvant dala nazariyasidan g'oyalarini o'z ichiga olgan subatomiya darajasida qanday paydo bo'ladi. Chiroyli, lorentz kuchi kabi hodisalarni tushunish, bu erda zarra olingan zarralar elektromagnit kuchlar jalb qilingan yoki qayta qurilgan, klassik nazariyalar bilan birlashtirilgan kvant mexanikasini birlashtiradi. Elektromagnitizmning nazariy birlashishi kvantni hisoblash kabi prognozlar uchun juda muhimdir.
5. Elektromagnitning kuchini qanday ko'paytirishingiz mumkin?
Siz elektr oqimlari kabi elektr toki singari elektr oqimi kabi elektr toki singari, simni solenoid atrofida mahkam o'rash bilan o'zgartirishingiz mumkin. Kuchli magnit yadro materiali yordamida ishlab chiqarilgan magnit maydonni kuchaytiradi. Elektromagnitizm va Maksvell tenglamalarining qo'llanilishi bo'yicha ushbu omillarni ko'paytirish, elektromagnetni amaliy foydalanish uchun yanada samaraliroq qiladigan magnit maydonni yaratadi.