• Wednesday January 20,2021

Électromagnétisme

Nous expliquons ce qu'est l'électromagnétisme, ses applications et les expériences réalisées. En outre, à quoi ça sert et des exemples.

L'électromagnétisme étudie la relation entre le champ magnétique et le courant électrique.
  1. Qu'est-ce que l'électromagnétisme?

L'électromagnétisme est la branche de la physique qui étudie les relations entre les phénomènes électriques et magnétiques, c'est-à-dire entre le champ magnétique et le courant électrique.

En 1821, les bases de l'électromagnétisme ont été révélées grâce aux travaux scientifiques du britannique Michael Faraday, à l'origine de cette science. En 1865, l’Ecossais James Clerk Maxwell a formulé les quatre équations de Maxwell qui décrivent parfaitement les phénomènes électromagnétiques.

Voir aussi: Electrostatique.

  1. Applications de l'électromagnétisme

L'électromagnétisme est courant dans la vie quotidienne, comme dans les compas, les cloches, etc.

Les phénomènes électromagnétiques ont des applications très importantes dans des disciplines telles que l'ingénierie, l'électronique, la santé, l'aéronautique ou la construction civile, entre autres. Ils apparaissent dans la vie quotidienne presque sans se rendre compte, par exemple, boussoles, haut-parleurs, cloches, cartes magnétiques, disques rigides, pour n'en nommer que quelques-uns.

Les principales applications de l'électromagnétisme sont utilisées dans:

  • Électricité
  • Magnétisme
  • Conductivité électrique et supraconductivité
  • Rayons gamma et rayons x
  • Ondes électromagnétiques
  • Rayonnement infrarouge, visible et ultraviolet
  • Le micro-ondes et micro-ondes
  1. Expériences sur l'électromagnétisme

De simples expériences permettent de comprendre le fonctionnement de certains phénomènes électromagnétiques, tels que:

  • Le moteur électrique Une expérience qui illustre une notion de base du fonctionnement d'un moteur électrique est détaillée ci-dessous. Pour cela, les éléments suivants sont nécessaires:
    • Un aimant
    • Pile AAA
    • Une vis
    • Un morceau de câble électrique de 20 cm de long
  • Premier pas. Soutenez la pointe de la vis sur le pôle négatif de la batterie et posez l'aimant sur la tête de la vis. Vous pouvez voir comment les éléments attirent grâce au magnétisme.
  • Deuxième pas. Reliez les extrémités du câble au pôle positif de la batterie et à l'aimant (qui, avec la vis, se trouve sur le pôle négatif de la batterie).
  • Résultat Le circuit batterie-vis-aimant-câble est obtenu à travers lequel un courant électrique traverse le champ magnétique créé par l'aimant et tourne à grande vitesse en raison d'une force tangentielle constante appelée «force de Lorentz». Au contraire, si vous essayez de joindre les pièces en inversant les pôles de la batterie, les éléments se repoussent.
  • La "cage de Faraday". Vous trouverez ci-dessous une expérience nous permettant de comprendre comment les ondes électromagnétiques circulent dans les appareils électroniques. Pour cela, les éléments suivants sont nécessaires:
    • Une radio portable fonctionnant sur piles ou sur un téléphone portable
    • Une grille métallique de trous ne dépassant pas 1 cm
    • Une pince ou des ciseaux pour couper la grille
    • Petits morceaux de fil pour rejoindre la grille en métal
    • Papier d'aluminium (peut ne pas être nécessaire)
  • Premier pas. Découpez un morceau de grille métallique rectangulaire de 20 cm de haut sur 80 cm de long pour pouvoir assembler un cylindre.
  • Deuxième pas. Couper une autre pièce circulaire de grille métallique de 25 cm de diamètre (elle doit avoir un diamètre suffisant pour recouvrir le cylindre).
  • Troisième étape Joignez les extrémités du rectangle de grille métallique de manière à former un cylindre et fixez-les avec des pièces métalliques.
  • Quatrième étape. Placez la radio à l'intérieur du cylindre en métal et couvrez le cylindre avec le cercle en grille métallique.
  • Résultat La radio cessera de sonner car les ondes électromagnétiques extérieures ne peuvent pas traverser le métal.
    Si au lieu d'une radio allumée, un téléphone portable est entré et que ce numéro est appelé pour le faire sonner, il arrivera également qu'il cesse de sonner. Si cela ne se produit pas, utilisez une grille métallique plus épaisse et des trous plus petits, ou enveloppez le téléphone portable dans du papier aluminium. Quelque chose de similaire se produit lorsque vous parlez au téléphone cellulaire et entrez dans un ascenseur, ce qui provoque la coupure du signal est l'effet de la "cage de Faraday".
  1. A quoi sert l'électromagnétisme?

L'électromagnétisme permet l'utilisation d'artefacts tels que les micro-ondes ou la télévision.

L'électromagnétisme sert à manipuler l'énergie dont les êtres humains tirent parti pour répondre à leurs besoins. De nombreux instruments utilisés au quotidien en raison d'effets électromagnétiques . Le courant électrique qui circule dans tous les connecteurs d’une maison, par exemple, permet de multiples utilisations, telles que le four à micro-ondes, le ventilateur, le mélangeur, la télévision, l’ordinateur, etc. ce travail dû à l'électromagnétisme.

  1. Magnétisme et électromagnétisme

Le magnétisme est le phénomène qui explique la force d'attraction de la répulsion entre les matériaux . Bien qu’il existe des matériaux dotés de puissantes propriétés magnétiques, c’est-à-dire qu’ils agissent comme un puissant aimant comme le nickel et le fer, tous les matériaux sont plus ou moins influencés par la présence d'un champ magnétique.

L'électromagnétisme comprend les phénomènes physiques produits par des charges électriques, au repos ou en mouvement, générant des champs magnétiques et produisant des effets sur les éléments gazeux. Liquides et solides.

  1. Exemples d'électromagnétisme

La cloche fonctionne à travers un électroimin qui reçoit une charge électrique.

Il existe de nombreux exemples d'électromagnétisme et parmi les plus courants:

  • La sonnette. C'est un appareil capable de recevoir un signal sonore quand un commutateur est enfoncé. Il fonctionne à travers un électroaimant qui reçoit une charge électrique, qui génère un champ magnétique (un effet imine) qui attire un petit marteau qui frappe contre la surface métallique et émet le son.
  • Le train à lévitation magnétique. C'est un moyen de transport soutenu et propulsé par la force du magnétisme et par les puissants électro-aimants situés dans sa partie inférieure, contrairement au train entraîné par une locomotive électrique qui roule sur des rails.
  • Le transformateur électrique C'est un appareil électrique qui permet d'augmenter ou de diminuer la tension (ou la tension) d'un courant alternatif.
  • Le moteur électrique C'est un appareil qui convertit l'énergie électrique et produit un mouvement en agissant sur les champs magnétiques générés à l'intérieur, c'est-à-dire qu'il produit de l'énergie mécanique.
  • La dynamo C'est un générateur électrique qui utilise l'énergie d'un mouvement rotatif et le transforme en énergie électrique.
  • Le four à micro-ondes C'est un four électrique qui génère un rayonnement électromagnétique qui fait vibrer les molécules d'eau dans les aliments, ce qui produit rapidement de la chaleur et permet de cuire les aliments.
  • La résonance magnétique C'est un examen médical qui permet d'obtenir des images de la structure et de la composition d'un organisme. Il s'agit de l'interaction d'un champ magnétique créé par une machine informatisée (qui fonctionne comme un aimant) et des atomes d'hydrogène contenus dans l'organisme de la personne. Ces atomes sont attirés par le (par la machine) et génèrent un champ électromagnétique qui est capturé et représenté dans les images.
  • Le micro C'est un appareil qui détecte l'énergie acoustique (son) et la transforme en énergie électrique. Pour ce faire, il utilise une membrane (ou un diaphragme) qui est attirée par un aimant dans un champ magnétique et qui produit un courant électrique proportionnel au son reçu.
  • La planète Terre. Notre planète fonctionne comme un aimant géant en raison de l’effet du magnétisme généré dans son noyau (formé de métaux tels que le fer, le nickel). La Terre est un grand conducteur d’énergie à travers les pôles (pôle Nord et Sud) qui correspondent à un pôle négatif et à un pôle positif. Lorsque des éléments magnétisés ayant une charge différente (un positif et un négatif) sont approchés, ils s'attirent tandis que, lorsque deux éléments portant la même charge se rapprochent, ils se repoussent. Ce noyau magnétique interagit avec le mouvement de rotation de la Terre et génère un flux de particules d'énergie, c'est-à-dire un champ magnétique sur la Surface de la Terre qui repousse le rayonnement solaire nocif.
  1. Histoire de l'électromagnétisme

L'électromagnétisme a été consolidé en tant que science en 1821, mais il existe néanmoins des vestiges de phénomènes électromagnétiques remontant aux siècles précédents, par exemple:

  • 600 a. C. Les Contes grecs de Milet ont observé qu'en frottant un morceau d'ambre, celui-ci était électrifié et pouvait attirer des morceaux de paille ou de plumes.
  • 1820. Le Danois Hans Christian Oersted mène une expérience qui, pour la première fois, unit les phénomènes de l'électricité et du magnétisme. Elle consistait à rapprocher une aiguille aimantée d’un conducteur par lequel circulait un courant électrique. L'aiguille s'est déplacée de manière à mettre en évidence la présence d'un champ magnétique.
  • 1821. Le Britannique James Clerk Maxwell fait connaître les principes fondamentaux de l'électromagnétisme, qui lui confèrent l'origine formelle d'une science.
  • 1826. Le français Andr -Marie Ampère développe la théorie qui explique l'interaction entre l'électricité et le magnétisme, appelée «électrodynamique». En outre, il a été le premier à nommer le courant électrique en tant que tel et à mesurer l'intensité de son flux.
  • 1865. L'écossais James Clerk Maxwell a formulé les quatre équations de Maxwell qui décrivent les phénomènes électromagnétiques.

Continuer avec: Loi Faraday


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