الكهرومغناطيسية هي فرع من فروع الفيزياء التي تتعامل مع القوة الكهرومغناطيسية التي تحدث بين الجسيمات المشحونة كهربائياً. القوة الكهرومغناطيسية هي إحدى القوى الأساسية الأربعة وتعرض المجالات الكهرومغناطيسية مثل المجالات المغناطيسية والمجالات الكهربائية والضوء. هذا هو السبب الأساسي لربط الإلكترونات بالنواة والمسؤولة عن البنية الكاملة للنواة.
ما هي القوة الكهرومغناطيسية؟
القوة الكهرومغناطيسية هي نوع من التفاعل الفيزيائي يحدث بين الجسيمات المشحونة كهربائيًا. يعمل بين الجسيمات المشحونة وهو مزيج من جميع القوى المغناطيسية والكهربائية. يمكن أن تكون القوة الكهرومغناطيسية عبارة عن التجاذب أو التنافر.
قبل اختراع الكهرومغناطيسية ، اعتاد الناس أو العلماء على التفكير في أن الكهرباء والمغناطيسية موضوعان مختلفان. تغيرت وجهة النظر بعد أن نشر جيمس كليرك ماكسويل رسالة في الكهرباء والمغناطيسية في عام 1873. ينص المنشور على أن تفاعل الشحنات الموجبة والسالبة يتم بوساطة قوة واحدة. وضعت هذه الملاحظة الأساسية للكهرومغناطيسية. في وقت لاحق ، ساهم العديد من العلماء مثل مايكل فاراداي وأوليفر هيفيسايد و هاينريش هيرتز بأفكارهم في الكهرومغناطيسية.
ما هي الكهرومغناطيسية؟
الكهرومغناطيسية هي عملية يتم فيها إنشاء مجال مغناطيسي عن طريق إدخال التيار في الموصل. عندما يكون الموصل مشحونًا كهربائيًا فإنه يولد خطوطًا مغناطيسية لقوة الموصل. على سبيل المثال ، إذا كان التيار ، أي شحنات موجبة تتحرك في سلك ، فإنه ينتج المجال المغناطيسي على طول السلك ، ويمكن تحديد اتجاه الخطوط المغناطيسية والقوة باستخدام قاعدة اليد اليمنى. الرجوع إلى الصورة للحصول على شرح مفصل
شرح الكهرومغناطيسية بمثال
تعد مكبرات الصوت المغناطيسية الدائمة المستخدمة بشكل شائع في أجهزة التلفزيون والراديو أمثلة مثالية للأجهزة الكهرومغناطيسية. دعونا نرى تشغيل هذه الأجهزة التي تقوم على مبدأ الكهرومغناطيسية. انظر إلى الصورة أدناه.
من أجل تحويل الموجات الكهربائية إلى صوت مسموع ، تم تصميم مكبرات الصوت. يتم توصيل ملف معدني بمغناطيس دائم وعندما يمر التيار عبر الملف فإنه يولد مجالًا مغناطيسيًا. يتم صد المجال المغناطيسي المتشكل حديثًا بواسطة المجال المغناطيسي الدائم الذي ينتج عنه الاهتزازات. يتم تضخيم هذه الاهتزازات بواسطة البنية المخروطية التي تسبب الصوت. هذه هي الطريقة التي تعمل بها مكبرات الصوت على أساس الكهرومغناطيسية.
الحث الكهرومغناطيسي
لقد رأينا ما يحدث عندما يكون الموصل مشحونًا كهربائيًا. الآن ، دعونا نرى ما يحدث إذا وضعنا موصلًا بين المجال المغناطيسي.
عندما يتم وضع موصل أو تحريكه عبر المجال المغناطيسي ، فإنه يولد الجهد ، أي الكهرباء. هذا المبدأ يسمى الحث الكهرومغناطيسي. ستعتمد الفولتية المتولدة على سرعة الموصل الذي يتحرك خلال المجال الكهربائي. أسرع سرعة الموصل ، كلما زادت الكهرباء أو الجهد المستحث.
قانون فاراداي
وفقًا لقانون فاراداي ، فإن الحركة النسبية بين المجال المغناطيسي والموصل ، يتغير ارتباط التدفق وهذا التغيير في التدفق يؤدي إلى جهد عبر الملف.
شرح بمثال
يعمل DC Generator محرك التيار المستمر على مبدأ قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي. إنه نظام يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
في الشكل أعلاه ، يتم وضع جوانب عرض موصل مستطيلة بين مجال مغناطيسي. عندما يدور الموصل المستطيل بين العناصر المغناطيسية ، فإنه يقطع المجال المغناطيسي مما يتسبب في المجال الكهرومغناطيسي (e m f).
أسئلة يتكرر طرحها عن الكهرومغناطيسية
ما هي الكهرومغناطيسية؟
الكهرومغناطيسية هي فرع من فروع الفيزياء التي تتضمن دراسة القوة الكهرومغناطيسية. إنه نوع من التفاعل يحدث بين الجسيمات المشحونة كهربائيًا.
تحديد القوة الكهرومغناطيسية؟
القوة الكهرومغناطيسية هي القوة التي تعمل بين الجسيمات المشحونة وهي مزيج من القوى الكهربائية والمغناطيسية.
قانون فاراداي؟
ينص قانون فاراداي على أنه كلما كانت هناك حركة نسبية بين المجال المغناطيسي والموصل ، يتغير ارتباط التدفق وهذا التغيير في التدفق يؤدي إلى جهد عبر الملف.
تحديد الحث الكهرومغناطيسي؟
الحث الكهرومغناطيسي هو إنتاج قوة دافعة كهربائية عبر موصل كهربائي في مجال مغناطيسي متغير.
بعض خصائص الموجات الكهرومغناطيسية
تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية عن طريق الموجات المتذبذبة الموجات الكهربائية والمغناطيسية التي تتأرجح بزوايا قائمة مع بعضها البعض.
يعرضون خصائص التداخل والحيود.
يسافرون بسرعة 3 × 108 m/s في الفراغ.
الموجات الكهرومغناطيسية عبارة عن موجات عرضية.
العلاقة بين الطول الموجي (λ) والتردد (c) للموجة الكهرومغناطيسية معطاة على النحو التالي c = v λ
قائمة بعض تطبيقات الكهرومغناطيسية؟
تعمل الكهرومغناطيسية كمبدأ عمل أساسي للعديد من الأجهزة المنزلية في التطبيقات المنزلية.
تعمل قطارات Maglev أو القطارات عالية السرعة على مبدأ الكهرومغناطيسية.
تستخدم الإشعاعات الكهرومغناطيسية في نظام الاتصال لنقل البيانات من المصدر إلى المستقبل.
في الصناعات ، بدءًا من الأدوات الصغيرة إلى معدات الطاقة الكبيرة ، يتم استخدام الكهرومغناطيسية على الأقل في مرحلة
واحدة من عملهم.