1. Flytta laddningar Skapa magnetfält:
* Den grundläggande principen är att rörande elektriska laddningar skapar magnetfält . Detta observerades först av Hans Christian oersted 1820.
* Ett enkelt exempel är en tråd som bär en elektrisk ström. De rörliga elektronerna i tråden skapar ett magnetfält runt tråden. Riktningen för magnetfältet bestäms av strömets riktning med höger regel.
2. Magnetfält utövar krafter på rörliga laddningar:
* Omvänt, magnetfält utövar krafter på rörliga laddningar . Detta är grunden för hur elmotorer och generatorer fungerar.
* Kraften på en laddad partikel som rör sig i ett magnetfält är vinkelrätt mot både riktningen för partikelns rörelse och magnetfältet.
3. Faradays induktionslag:
* Ett förändrat magnetfält kan inducera en elektrisk ström hos en ledare. Detta är grunden för elektromagnetisk induktion, upptäckt av Michael Faraday.
* Denna princip används i generatorer för att omvandla mekanisk energi till elektrisk energi.
4. Maxwells ekvationer:
* James Clerk Maxwell förenade dessa koncept i en uppsättning av fyra ekvationer som beskriver de grundläggande förhållandena mellan elektriska och magnetiska fält. Dessa ekvationer visar sammankopplingen mellan dessa krafter.
Sammanfattning:
* Elektriska strömmar är i huvudsak flödet av laddade partiklar.
* Dessa rörliga laddningar skapar magnetfält.
* Magnetfält påverkar i sin tur rörelsen hos laddade partiklar.
* Detta samspel mellan elektriska strömmar och magnetfält är grunden för elektromagnetism, en grundläggande kraft i universum.
Applikationer:
Förhållandet mellan el och magnetism ansvarar för många väsentliga tekniker, inklusive:
* elmotorer och generatorer
* Transformers
* elektromagnetter
* Magnet Resonance Imaging (MRI)
* elektroniska enheter (inklusive datorer och smartphones)
Att förstå denna grundläggande relation är avgörande för att förstå universums arbete på en grundläggande nivå och utveckla otaliga tekniska innovationer.
