Einführung in den Elektromagnetismus: 5 wichtige Aspekte

Die Verwendung von Elektromagnetismus kann überall um uns herum bemerkt werden. Wir können uns keine Welt vorstellen, in der es kein elektrisches Licht, keine Telefone, keine PCs und keine Züge gibt. All dies geschieht aufgrund der elektromagnetische Effekte.

Geschichte des Elektromagnetismus

 Wissenschaftler, Örsted In seinen Experimenten wurde gezeigt, dass elektrische Ströme ein Magnetfeld erzeugen können, und Faraday illustrierte experimentell den umgekehrten Prozess. Die Schlussfolgerung dieser Experimente war die folgende elektrische Felder könnte durch ein variierendes Magnetfeld erzeugt werden, und Magnetfelder kann durch ein elektrisches Feld oder einfach durch elektrische Ströme erzeugt werden. James Clerk Maxwell hat auch immens zur Beziehung zwischen elektrischen und magnetischen Feldern beigetragen.

Später stellte Einstein auch durch seine spezielle Relativitätstheorie fest, dass sie miteinander zusammenhängen und als ein einziges Phänomen behandelt werden können. Die Wechselwirkung zwischen Elektrizität und Magnetismus, die wir in diesem Zweig untersuchen, ist als Elektromagnetismus bekannt.

Was ist Elektromagnetismus? 

Wenn Strom durch einen Leiter (z. B. Spule, Draht) fließt, wird ein Magnetfeld induziert. Dieser Vorgang ist im Allgemeinen als Elektromagnetismus bekannt. Die Richtungen der induzierten Magnetfeldlinie sind durch die rechte Schraubenregel bestimmbar.

Dabei stellen wir uns vor, dass wir den Draht, durch den der Strom fließt, so halten, dass unser Daumen in Richtung des Stroms zeigt und die Art und Weise, wie sich die Magnetfeldlinien um den Draht kräuseln, der Kräuselung der anderen Finger ähnlich ist. Auf diese Weise können wir die Richtung des Magnetfelds eines Drahtes ermitteln.

Sobald nun die Richtung und Ausrichtung des Magnetfelds bestimmt sind, stellt sich die nächste Frage, wie groß es ist. Das Magnetfeld, das einen stromführenden Draht umgibt, ist relativ schwach für Strommengen, die im Allgemeinen in praktischen Anwendungen verwendet werden und gerade ausreichen, um eine kleine Kompassnadel und mehr abzulenken.

Zur Erzeugung starker Magnetfelder und infolgedessen einer größeren Flussmenge bei gleicher elektrischer Strommenge können Drähte in eine Spule gewickelt werden, in der sich die einzelnen zirkulierenden Magnetfelder um die Drähte anschließend summieren.

Eine kurze Erklärung von elektrischem Strom und Magnetismus als zwei wesentliche Aspekte des Elektromagnetismus

Ein wesentlicher Bestandteil des Elektromagnetismus ist das Konzept von Elektrizität oder elektrischem Strom, das wiederum mit dem Verhalten von Ladungen innerhalb der Materie zusammenhängt, einschließlich ihrer Verteilung und Bewegung. Verschiedene Materialien werden aufgrund der Bewegung der Ladungen in ihnen als Leiter oder Isolatoren klassifiziert. Elektrischer Strom kann einfach als Maß für den Ladungsfluss bezeichnet werden.

Ein weiterer wesentlicher Bestandteil des Elektromagnetismus ist der Magnetismus. Die Wissenschaft des Magnetismus wurde geboren, als verschiedene Beobachtungen an Erzen gemacht wurden, die kleine Eisenstücke anziehen konnten und in eine bestimmte Richtung zeigten, wenn sie auf dem schwimmenden Korken gehalten wurden. Später wurde abgeleitet, dass dieses Phänomen das Ergebnis verschiedener spinmagnetischer Momente von Elementarteilchen war.

Was sind elektromagnetische Wellen?

Die mathematischen elektromagnetischen Gleichungen von Maxwell zeigen, dass sich elektrisches Feld und magnetisches Feld als Welle zusammen durch den Raum bewegen. Dies ist möglich, da ein sich änderndes Magnetfeld ein sich änderndes elektrisches Feld induziert und umgekehrt, und diese sich ändernden Felder sich auch in Abwesenheit eines Mediums senkrecht zueinander durch den Raum bewegen. Diese Arten von Wellen wurden dann als elektromagnetische Wellen bezeichnet.

Was ist elektromagnetische Induktion?

Um zuerst die elektromagnetische Induktion zu verstehen, müssen wir den magnetischen Fluss kennen. Wie der elektrische Fluss ist der magnetische Fluss proportional zur Anzahl der Magnetfeldlinien, die durch eine Oberfläche verlaufen. Die Relativbewegung eines Magnetfelds und eines Leiters führt zu einer Änderung des Magnetflusses durch den Leiter, was zur Erzeugung einer induzierten elektromotorischen Kraft (EMK) oder Spannung führt. Dieses Phänomen ist als elektromagnetische Induktion bekannt. Weitere Informationen zur elektromagnetischen Induktion finden Sie im nächsten Abschnitt.

Was ist die elektromagnetische Kraft?

Die elektrische Kraft wirkt für geladene Partikel. Die Magnetkraft wirkt jedoch auf sich bewegende geladene Teilchen. Daher kann die Kombination von elektrischen und magnetischen Kräften auf ein geladenes Teilchen als elektromagnetische Kraft zusammengefasst werden.

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