Зміст
- Електрика створює магнетизм
- Магнетизм створює електрику
- Принцип електромагнітної індукції
- Природна електрика робить природні магніти
- З'єднання
Магнетизм і електрика - два з найбільш загадкових явищ повсякденного світу. Електрика - це рух субмікроскопічних заряджених частинок через матеріал. Цей потік зарядів, або "струм", що рухається по дротах будинку, забезпечує електричну енергію, необхідну сучасним інструментам та приладам. Магнетизм - це невидима сила, яка дозволяє магнітам рухати інші магніти та певні метали на відстань. Хоча, здавалося б, дуже різні речі, магнетизм та електрика насправді дуже тісно пов'язані.
Електрика створює магнетизм
У 1820 році датський фізик Ганс Крістіан Орстед помітив щось незвичне під час проведення експериментів з електрикою. Він виявив, що коли в дроті тече електричний струм, голка компаса, розміщеного поруч, рухатиметься. Єдине, що могло це зробити, - це магнітне поле. Орстед виявив, що електричний струм породжує магнітне поле.
Магнетизм створює електрику
Майкл Фарадей, почувши відкриття Орстеда, вважав, що якщо електричні струми можуть створювати магнітні поля, то магнітні поля повинні мати можливість генерувати електричні струми. У 1831 р., Проводячи ряд експериментів, розроблених для перевірки його ідеї, Фарадей виявив, що магніт, що рухається поблизу дроту, може призвести до течії електричного струму по цьому проводу.
Принцип електромагнітної індукції
Навіть не потрібно було, щоб магніт рухався, щоб генерувати потужність. Важливим фактором було те, що магнітне поле навколо дроту повинно змінюватися. Ця зміна може бути викликана рухомим магнітом, або утримуючи магніт нерухомо і переміщуючи котушку, або збільшуючи і зменшуючи потужність електромагніту. Цей принцип, що мінливе магнітне поле індукує електричний струм у провіднику, став відомим як закон електромагнітної індукції.
Природна електрика робить природні магніти
Відкриття Орстеда показує, чому у магнітів є магнітні поля, які можуть переміщувати інші об'єкти. Вся матерія складається з атомів. Заряджені електрони обертаються навколо щільного атомного ядра. Все, що струм - це рухливий електричний заряд. Це означає, що кожен атом в природі оточений крихітним електричним струмом, що означає, що всі атоми мають крихітне магнітне поле, оскільки, як показав Орстед, електричні струми породжують магнітні поля. У більшості матеріалів ці крихітні атомні магніти вказують у всі сторони та скасовують ефекти один одного. Ось чому більшість матеріалів не магнітні. Але в деяких матеріалах ці крихітні магніти вишикуються, створюючи потужне магнітне поле. Ці матеріали є магнітами і майже завжди є якимось видом металу.
З'єднання
Як показали Орстед і Фарадей, магнетизм і електрика дуже тісно взаємопов'язані. Кожен, здається, може створити інший. Навіть природні магніти є магнітними через усі крихітні електричні струми, що проходять через них саме правильним чином. Не було б помилкою сказати, що магнетизм і електрика - це два різні аспекти одного і того ж явища.