elektromagnetisme

Fisik

2022

Kami menjelaskan apa itu elektromagnetisme dan apa saja aplikasinya. Juga, sejarah dan contohnya.

Elektromagnetisme mempelajari hubungan antara fenomena listrik dan magnet.

Apa itu elektromagnetisme?

Elektromagnetisme adalah cabang darifisik yang mempelajari hubungan antara fenomena listrik dan magnet, yaitu interaksi antara partikel dimuat dan medan listrik kamu magnetis.

Pada tahun 1821, dasar-dasar elektromagnetisme diketahui dengan karya ilmiah Michael Faraday dari Inggris, yang memunculkan hal ini disiplin. Pada tahun 1865 orang Skotlandia James Clerk Maxwell merumuskan empat "persamaan Maxwell" yang sepenuhnya menggambarkan fenomena elektromagnetik.

Aplikasi elektromagnetisme

Kompas bekerja dengan elektromagnetisme.

Fenomena elektromagnetik memiliki aplikasi yang sangat penting dalam disiplin ilmu seperti teknik,elektronik, ituKesehatan, aeronautika atau konstruksi sipil, antara lain. Mereka muncul dalam kehidupan sehari-hari, hampir tanpa disadari, di kompas, speaker, bel pintu, kartu magnetik, hard drive.

Aplikasi utama elektromagnetisme digunakan dalam:

Percobaan elektromagnetisme

Melalui eksperimen sederhana dimungkinkan untuk memahami beberapa fenomena elektromagnetik, seperti:

Motor listrik. Untuk melakukan percobaan yang menunjukkan gagasan dasar tentang cara kerja motor listrik, kita perlu:

    • SEBUAH magnet
    • SEBUAH baterai AAA
    • Sebuah sekrup
    • Sepotong kabel listrik panjangnya 20 cm
  • Langkah pertama. Letakkan ujung sekrup pada kutub negatif baterai dan letakkan magnet di kepala sekrup. Anda dapat melihat bagaimana elemen menarik satu sama lain karena daya tarik.
  • Tahap kedua. Hubungkan ujung kabel dengan kutub positif baterai dan dengan magnet (yang bersama dengan sekrup, pada kutub negatif baterai).
  • Hasil. Sirkuit kabel baterai-sekrup-magnet diperoleh melalui mana a arus listrik yang melewati medan magnet yang diciptakan oleh magnet, dan berputar dengan kecepatan tinggi karena memaksa konstanta tangensial yang disebut "gaya Lorentz". Sebaliknya, jika Anda mencoba menggabungkan bagian-bagian dengan membalikkan kutub baterai, elemen-elemennya akan saling tolak.

kandang Faraday. Di bawah ini adalah detailnya percobaan yang memungkinkan untuk memahami bagaimana gelombang elektromagnetik mengalir dalam perangkat elektronik. Untuk itu diperlukan barang-barang sebagai berikut:

    • Radio atau ponsel portabel yang dioperasikan dengan baterai
    • Kotak logam dengan lubang tidak lebih besar dari 1 cm
    • Tang atau gunting untuk memotong kisi
    • Potongan kecil kawat untuk memasang wire mesh
    • Aluminium foil (mungkin tidak diperlukan)
  • Langkah pertama. Potong sepotong kawat berbentuk persegi panjang dengan tinggi 20 cm dan panjang 80 cm, sehingga sebuah silinder dapat dipasang.
  • Tahap kedua. Potong sepotong kawat melingkar lainnya dengan diameter 25 cm (diameternya harus cukup untuk menutupi silinder).
  • Langkah ketiga. Gabungkan ujung-ujung persegi panjang dari kisi-kisi logam sehingga sebuah silinder terbentuk dan kencangkan ujung-ujungnya dengan potongan-potongan kawat.
  • Langkah keempat. Tempatkan radio yang dihidupkan di dalam silinder logam dan tutup silinder dengan lingkaran kotak logam.
  • Hasil. Radio akan berhenti diputar karena gelombang elektromagnetik dari luar tidak dapat melewati logam.
    Jika alih-alih radio menyala, ponsel dimasukkan dan nomor itu dipanggil untuk membuatnya berdering, maka itu tidak akan berdering. Jika berdering, Anda harus menggunakan panggangan logam yang lebih tebal dan lubang yang lebih kecil, atau membungkus ponsel dengan aluminium foil. Hal serupa terjadi ketika berbicara di ponsel dan memasuki lift, menyebabkan sinyal terputus adalah efek dari "kandang Faraday".

Untuk apa elektromagnetisme?

Elektromagnetisme memungkinkan penggunaan perangkat seperti gelombang mikro atau televisi.

Elektromagnetisme sangat berguna untuk manusia karena ada banyak aplikasi yang memungkinkan Anda memenuhi kebutuhan Anda. Banyak instrumen yang digunakan sehari-hari bekerja karena efek elektromagnetik. Arus listrik yang bersirkulasi melalui semua konektor di sebuah rumah, misalnya, memberikan banyak kegunaan (oven microwave, kipas angin, blender, televisi, itukomputer) yang bekerja karena elektromagnetisme.

Magnetisme dan Elektromagnetisme

Magnetisme adalah fenomena yang menjelaskan gaya tarik menarik atau tolak menolak antara bahan magnetik dan muatan yang bergerak.

Elektromagnetisme melibatkanfenomena fisik dihasilkan oleh muatan listrik dalam keadaan diam atau dalampergerakan, yang menimbulkan medan listrik, magnet, atau elektromagnetik, dan yang memengaruhi materi yang mungkin berada diberbentuk gas, cairan kamupadat.

Contoh Elektromagnetisme

Bel pintu bekerja melalui elektromagnet yang menerima muatan listrik.

Ada banyak contoh elektromagnetisme dan di antara yang paling umum adalah:

  • dering. Ini adalah perangkat yang mampu menghasilkan sinyal suara saat menekan sakelar. Ia bekerja melalui elektromagnet yang menerimamuatan listrik, yang menghasilkan medan magnet (efek magnet) yang menarik palu kecil yang menghantam permukaan logam dan memancarkansuara.
  • Kereta levitasi magnetik. Berbeda dengan kereta api yang digerakkan oleh lokomotif listrik yang berjalan di atas rel, ini adalah alat transportasi yang ditopang dan didorong oleh gaya magnet dan oleh elektromagnet kuat yang terletak di bagian bawahnya.
  • Transformator listrik. Ini adalah perangkat listrik yang memungkinkan Anda untuk menambah atau mengurangivoltase (atau tegangan) dari arus bolak-balik.
  • Motor listrik. Ini adalah perangkat yang mengubahtenaga listrik di energi mekanik, menghasilkan gerakan dengan aksi medan magnet yang dihasilkan di dalam.
  • dinamo. Ini adalah generator listrik yang menggunakan energi mekanik dari gerakan berputar dan mengubahnya menjadi energi listrik.
  • microwave. Ini adalah oven listrik yang menghasilkan radiasi elektromagnetik pada frekuensi gelombang mikro. Radiasi ini menggetarkan molekul dariAir yang memiliki makanan, yang menghasilkan panas dengan cepat, memasak makanan.
  • Pencitraan resonansi magnetik. Ini adalah tes medis yang melaluinya gambar struktur dan komposisi suatu organisme diperoleh. Ini terdiri dari interaksi medan magnet yang dibuat oleh mesin, resonator magnetik, (yang bekerja seperti magnet), danatom hidrogen yang terkandung dalam tubuh orang tersebut. Atom-atom ini tertarik oleh "efek magnet" perangkat dan menghasilkan medan elektromagnetik yang ditangkap dan direpresentasikan dalam gambar.
  • Mikrofon. Ini adalah perangkat yang mendeteksi energi akustik (suara) dan mengubahnya menjadi energi listrik. Ia melakukannya melalui membran (atau diafragma) yang ditarik oleh magnet di dalam medan magnet dan yang menghasilkan arus listrik yang sebanding dengan suara yang diterima.
  • Planet bumi. Planet kita bekerja seperti magnet raksasa karena medan magnet yang dihasilkan di intinya (terdiri dari logam seperti besi, nikel). Gerakan dariRotasi bumi menghasilkan aliran partikel bermuatan ( elektron atom inti bumi). Arus ini menghasilkan medan magnet yang membentang beberapa kilometer di atas permukaan planet dan menolak radiasi matahari yang berbahaya.

Sejarah elektromagnetisme

  • 600 SM Thales of Miletus Yunani mengamati bahwa ketika menggosok sepotong ambar, itu diisi dan mampu menarik potongan jerami atau bulu.
  • 1820. Hans Christian Oersted dari Denmark melakukan eksperimen yang untuk pertama kalinya menyatukan fenomena listrik dan magnet. Ini terdiri dari membawa jarum magnet dekat dengan konduktor di mana arus listrik beredar. Jarum bergerak sedemikian rupa yang membuktikan adanya medan magnet di konduktor.
  • 1826. Orang Prancis André-Marie Ampère mengembangkan teori yang menjelaskan interaksi antara listrik dan magnet, yang disebut "elektrodinamika". Selain itu, ia adalah orang pertama yang menyebut arus listrik seperti itu dan mengukur intensitas alirannya.
  • 1831. Fisikawan dan kimiawan Inggris, Michael Faraday, menemukan hukum elektrolisis dan induksi elektromagnetik.
  • 1865. Orang Skotlandia James Clerk Maxwell memperkenalkan dasar-dasar elektromagnetisme dengan merumuskan empat "persamaan Maxwell" yang menggambarkan fenomena elektromagnetik.
!-- GDPR -->