Elektrik ve Manyetizma İlişkisi

Elektrik ve manyetizma, birbirleriyle bağlantılı ayrı ancak birbirine bağlı olgular elektromanyetik güç. Birlikte, elektromanyetizma, önemli bir fizik disiplini.

Önemli Çıkarımlar: Elektrik ve Manyetizma

Nedeniyle davranış dışında yerçekimi kuvveti, günlük yaşamdaki hemen hemen her olay elektromanyetik kuvvetten kaynaklanır. Atomlar arasındaki etkileşimlerden madde ve enerji arasındaki akıştan sorumludur. Diğer temel kuvvetler bunlar zayıf ve güçlü nükleer kuvvetradyoaktif bozunmayı ve atom çekirdeği oluşumu.

Elektrik ve manyetizma inanılmaz derecede önemli olduğu için, ne olduklarını ve nasıl çalıştıklarını temel olarak anlamak iyi bir fikirdir.

Elektrik, sabit veya hareketli elektrik yükleriyle ilişkili bir olgudur. Elektrik yükünün kaynağı temel bir parçacık, bir elektron (negatif yükü olan), proton (pozitif yükü olan), iyon veya pozitif ve negatif dengesizliği olan daha büyük bir vücut şarj etmek. Pozitif ve negatif yükler birbirini çeker (örneğin, protonlar elektronlara çekilir) yükler gibi birbirini iter (örneğin, protonlar diğer protonları, elektronlar diğerlerini iter elektronlar).

Bilinen elektrik örnekleri yıldırım, elektrik akımı elektrik prizinden veya statik elektrikten. Yaygın SI birimleri elektrik, akım için amper (A), elektrik yükü için coulomb (C), potansiyel fark için volt (V), direnç için ohm (Ω) ve güç için watt (W) içerir. Sabit bir nokta yükünün bir elektrik alanı vardır, ancak yük harekete geçirilirse aynı zamanda bir manyetik alan oluşturur.

Manyetizma, hareketli elektrik yükü ile üretilen fiziksel fenomen olarak tanımlanır. Ayrıca, bir manyetik alan yüklü parçacıkların hareket etmesine neden olarak bir elektrik akımı üretebilir. Bir elektromanyetik dalga (ışık gibi) hem elektrikli hem de manyetik bir bileşene sahiptir. Dalganın iki bileşeni aynı yönde hareket eder, ancak birbirlerine dik bir açıda (90 derece) yönlendirilir.

Elektrik gibi, manyetizma nesneler arasında çekim ve itme üretir. Elektrik pozitif ve negatif yüklere dayanırken, bilinen manyetik tekeller yoktur. Herhangi bir manyetik parçacık veya nesnenin, yönleri Dünya'nın manyetik alanının yönelimini temel alan bir "kuzey" ve "güney" kutbuna sahiptir. Sevmek bir mıknatısın kutupları zıt kutuplar birbirini çeker (kuzey ve güney çeker).

Bilinen manyetizma örnekleri arasında pusula iğnesi reaksiyonu Dünya'nın manyetik alanına, çubuk mıknatısların çekimine ve itilmesine ve elektromıknatısları çevreleyen alan. Yine de, her hareketli elektrik yükünün bir manyetik alanı vardır, bu nedenle atomların yörüngesindeki elektronları manyetik bir alan üretir; güç hatları ile ilişkili bir manyetik alan vardır; ve sabit diskler ve hoparlörler çalışmak için manyetik alanlara dayanır. Ana SI manyetizma birimleri arasında manyetik akı yoğunluğu için tesla (T), manyetik akı için weber (Wb), manyetik alan kuvveti için metre başına amper (A / m) ve endüktans için henry (H) bulunur.

Elektromanyetizma kelimesi, Yunan eserlerinin bir kombinasyonundan geliyor elektron, "amber" anlamına gelir ve magnetis lithosManyetik demir cevheri olan "Magnesian taş" anlamına gelir. Eski Yunanlılar elektrik ve manyetizmaya aşinaydıancak bunları iki ayrı fenomen olarak kabul etti.

Olarak bilinen ilişki elektromanyetizma James Clerk Maxwell yayınlayana kadar açıklanmadı Elektrik ve Manyetizma Üzerine Bir İnceleme 1873'te. Maxwell'in çalışması, o zamandan beri dört kısmi diferansiyel denkleme yoğunlaştırılan yirmi ünlü denklemi içeriyordu. Denklemlerle temsil edilen temel kavramlar aşağıdaki gibidir:

1. Elektrik yükleri gibi iter ve elektrik yüklerinin aksine çeker. Çekme veya itme kuvveti, aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılıdır.
2. Manyetik kutuplar her zaman kuzey-güney çiftleri olarak bulunur. Kutuplar gibi iter ve aksine çeker.
3. Bir teldeki bir elektrik akımı telin etrafında manyetik bir alan oluşturur. Manyetik alanın yönü (saat yönünde veya saat yönünün tersine) akımın yönüne bağlıdır. Başparmağınız mevcut yönü gösteriyorsa, manyetik alanın yönünün sağ elinizin parmaklarını takip ettiği "sağ el kuralı" dır.
4. Bir tel halkasını manyetik alana doğru veya uzağa doğru hareket ettirmek, teldeki bir akımı indükler. Akımın yönü, hareketin yönüne bağlıdır.

Maxwell teorisi Newton mekaniğiyle çelişti, ancak deneyler Maxwell denklemlerini kanıtladı. Çatışma sonunda Einstein'ın özel görelilik teorisi ile çözüldü.

• Av, Bruce J. (2005). Maxwellians. Cornell: Cornell Üniversitesi Yayınları. s. 165–166. ISBN 978-0-8014-8234-2.
• Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği (1993). Fiziksel Kimyada Miktarlar, Birimler ve Semboller, 2. baskı, Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-632-03583-8. s. 14–15.
• Ravaioli, Fawwaz T. Ulaby, Eric Michielssen, Umberto (2010). Uygulamalı elektromanyetik temelleri (6. baskı). Boston: Prentice Hall. s. 13. ISBN 978-0-13-213931-1.