Electromagnetismo é os física do campo electromagnético: um campo que exerce uma força sobre as partículas que possuem a propriedade de carga eléctrica , e por sua vez é afectada pela presença e movimento das referidas partículas.

Um campo magnético variável produz um campo elétrico (este é o fenômeno daindução eletromagnética, a base da operação de geradores elétricos, motores de indução e transformadores). Do mesmo modo, um campo eléctrico variável gera um campo magnético. Devido a essa interdependência dos campos elétrico e magnético, faz sentido considerá-las como uma única entidade do campo eletromagnético coerente.

O campo magnético é produzido pelo movimento de cargas eléctricas, isto é, a corrente eléctrica. O campo magnético faz com que a força magnética associada comimans .

As implicações teóricas do eletromagnetismo levou ao desenvolvimento darelatividade especial por Albert Einstein em 1905 .

História

Enquanto se preparava para uma palestra à noite em 21 de Abril de 1820, Hans Christian Oersted desenvolveu um experimento que forneceram evidências de que o surpreendeu. Como ele estava a criação de seus materiais, ele notou uma agulha de bússola, desviados do norte magnético quando a corrente elétrica da bateria que ele estava usando foi ligado e desligado. Esta deflexão convenceu-o de que os campos magnéticos irradiam de todos os lados de um fio percorrido por uma corrente elétrica, assim como a luz e calor fazem, e que confirmou uma relação direta entre eletricidade e magnetismo.

No momento da descoberta, Ørsted não sugeriu nenhuma explicação satisfatória do fenômeno, nem ele tentar representar o fenômeno em uma estrutura matemática. No entanto, três meses depois, ele começou a investigações mais intensivas. Logo depois, ele publicou suas descobertas, provando que uma corrente elétrica produz um campo magnético que flui através de um fio. A unidade CGS de indução magnética (oersted) é nomeado em honra de suas contribuições para o campo do eletromagnetismo.

Suas descobertas resultou em intensa investigação por toda a comunidade científica em eletrodinâmica. Eles influenciaram físico francês desenvolvimentos de André-Marie Ampère de uma única forma matemática para representar as forças magnéticas entre os condutores de transporte de corrente. A descoberta de Ørsted também representou um grande passo em direção a um conceito unificado de energia.

Ørsted não foi a primeira pessoa a examinar a relação entre eletricidade e magnetismo. Em 1802, Gian Domenico Romagnosi, um jurista italiano, desviado uma agulha magnética por cargas eletrostáticas. Ele interpretou suas observações como A relação entre eletricidade e magnetismo. Na verdade, nenhuma corrente galvânica existia na configuração e, portanto, não estava presente eletromagnetismo. Um relato da descoberta foi publicada em 1802 em um jornal italiano, mas foi largamente ignorado pela comunidade científica contemporânea.

Essa unificação, o que foi observado por Michael Faraday , prorrogado por James Clerk Maxwell , e parcialmente reformulado por Oliver Heaviside, é um dos triunfos do século 19 de física. Ele teve consequências de longo alcance, um dos quais foi o entendimento da natureza da luz . Como se vê, o que é considerado como "light" é na verdade uma propagação perturbação oscilatório no campo eletromagnético, ou seja, um eletromagnética de ondas . Diferentes freqüências de oscilação dar origem a diferentes formas de radiação eletromagnética , a partir de ondas de rádio em frequências mais baixas, a luz visível em freqüências intermediárias, de raios gama em freqüências mais altas.

A força eletromagnética

A força do campo electromagnético que exerce sobre as partículas carregadas electricamente, chamado a força electromagnética , é uma das quatro forças fundamentais. As outras forças fundamentais são a força nuclear forte (que detém os núcleos atômicos em conjunto), a força nuclear fraca (o que faz com que certas formas dedecaimento radioativo), ea força gravitacional . Todas as outras forças são, em última análise derivada destas forças fundamentais.

A força eletromagnética é o responsável por praticamente todos os fenômenos da vida cotidiana, com exceção da gravidade. Todas as forças envolvidas nas interações entre os átomos podem ser rastreados para a força eletromagnética agindo sobre os eletricamente carregadas prótons e elétrons dentro dos átomos. Isso inclui as forças que experimentamos em "empurrar" ou "puxar" os objetos materiais comuns, que vêm das forças intermoleculares entre o indivíduo moléculas em nossos corpos e os dos objetos. Ele também inclui todas as formas de fenômenos químicos , que surgem a partir de interações entre orbitais de elétrons.

Eletrodinâmica clássica

O cientista William Gilbert propôs, em seu De Magnete ( 1600), que a eletricidade eo magnetismo, enquanto ambos capazes de causar atração e repulsão de objetos, eram efeitos distintos. Mariners tinha notado que raios tinha a capacidade de perturbar a agulha da bússola, mas a ligação entre raios e eletricidade não foi confirmado até Benjamin Franklin experimentos propostos 's em 1752 . Um dos primeiros a descobrir e publicar um link entre a corrente elétrica e magnetismo feita pelo homem foi Romagnosi, que em 1802 percebeu que ligar um fio através de uma pilha voltaica desviou um nas proximidades agulha da bússola. No entanto, o efeito não se tornou amplamente conhecido até 1820 , quando Ørsted realizou um experimento similar. O trabalho de Ørsted influenciado Ampère para produzir uma teoria do eletromagnetismo que defina o assunto em uma base matemática.

Uma teoria precisa do eletromagnetismo, conhecida como eletromagnetismo clássico, foi desenvolvido por vários físicos ao longo do século 19 , que culminou com o trabalho de James Clerk Maxwell , que unificou os desenvolvimentos anteriores em uma única teoria e descobriu a natureza eletromagnética da luz. Em eletromagnetismo clássico, o campo eletromagnético obedece a um conjunto de equações conhecidas comoequações de Maxwell , ea força eletromagnética é dada pela lei da força de Lorentz.

Uma das peculiaridades do eletromagnetismo clássico é que é difícil de conciliar com a mecânica clássica , mas é compatível com a relatividade especial . De acordo com as equações de Maxwell, a velocidade da luz é uma constante universal, dependem apenas da permitividade eléctrica e de permeabilidade magnética dovácuo. Isso viola a invariância de Galileu, a pedra angular de longa data da mecânica clássica. Uma forma de conciliar as duas teorias é a de assumir a existência de um éter luminífero através do qual a luz se propaga. No entanto, os esforços experimentais posteriores não conseguiu detectar a presença de éter. Em 1905 , Albert Einstein resolveu o problema com a introdução da relatividade especial , que substitui cinemática clássicos com uma nova teoria da cinemática, que é compatível com o eletromagnetismo clássico.

Além disso, a teoria de relatividade mostra que em quadros de referência em movimento de um campo magnético transforma a um campo eléctrico com um componente diferente de zero e vice-versa; assim, firmemente mostrando que eles são dois lados da mesma moeda, e, assim, o termo "eletromagnetismo".

O efeito fotoelétrico

Em outro artigo publicado no mesmo ano, Albert Einstein minado as próprias bases do eletromagnetismo clássico. Sua teoria do efeito fotoelétrico (pelo qual ganhou o prêmio Nobel de Física) postulou que a luz poderia existir em quantidades de partículas discretas-like, que mais tarde veio a ser conhecido como fótons . Teoria do efeito fotoelétrico de Einstein estendeu as idéias que apareceram na solução da catástrofe ultravioleta apresentado por Max Planck em 1900 . Em seu trabalho, Planck mostrou que objetos quentes emitem radiação eletromagnética em pacotes discretos, o que leva a um total finita de energia emitida como radiação de corpo negro. Ambos os resultados foram em contradição direta com a visão clássica da luz como uma onda contínua.As teorias de Einstein Planck e foram progenitores da mecânica quântica , que, quando formulada em 1925 , torna necessária a invenção de uma teoria quântica do eletromagnetismo. Esta teoria, concluída nos anos 1940, é conhecida como eletrodinâmica quântica (ou "QED"), e é uma das teorias mais precisas conhecidos física.

Definição

O termo eletrodinâmica é por vezes utilizado para referir-se à combinação de eletromagnetismo com a mecânica, e lida com os efeitos do campo eletromagnético sobre o comportamento dinâmico de partículas eletricamente carregadas.

Unidades

Unidades eletromagnéticas são parte de um sistema de unidades elétricas baseada principalmente as propriedades magnéticas de correntes elétricas, sendo a unidade cgs fundamental abampere. As unidades são:

  • ampere (atual)
  • coulomb (carga)
  • enxaqueca (capacitância)
  • henry (indutância)
  • ohm (resistência)
  • volt (potencial elétrico)
  • watt (poder)

No sistema CGS eletromagnética, a corrente elétrica é uma quantidade fundamental definido via lei de Ampère e toma a permeabilidade como uma quantidade adimensional (permeabilidade relativa), cujo valor no vácuo é a unidade. Como consequência, o quadrado da velocidade da luz aparece explicitamente em algumas das equações interrelacionar quantidades neste sistema.

 

SI eletromagnetismo unidades
Símbolo Nome de Quantidade Unidades derivadas Unidade Unidades de Base
EU Corrente elétrica ampere ( SI unidade de base ) A A (= W / V = ​​C / s)
Q Carga elétrica coulomb C Â · s
Em , Δ V , ÆPhi ; E Diferença de potencial; vigor Electromotive foi O J / C = kg · m 2 · s -3 · A -1
R ; Z ; X Resistência elétrica ; impedância;Reactance ohm Ó V / A = kg · m 2 · s -3 · A-2
p Resistividade ohm metros Oh · m kg · m 3 · s -3 · A -2
P Energia elétrica watt O V · A = kg · m 2 · s -3
C Capacidade enxaqueca F C / V = kg -1 · m -2 · A 2 · s 4
Φ E Fluxo elétrico era metros V · m kg · m 3 · s -3 · A -1
E Campo elétrico força foi por metro V / m N / C = kg · m · A -1 · s -3
D Campo de deslocamento elétrico coulomb por metro quadrado C / m 2 A · s · m -2
e Permissividade enxaqueca por metro F / m kg -1 · m -3 · A 2 · s 4
χ e Susceptibilidade elétrica (Adimensional) - -
G , Y , B Condutância ; Admittance;Susceptância siemens S Oh -1 = kg -1 ; m -2 ; s o terceiro ; A dois
n , c , p Condutividade siemens por metro S / m kg -1 · m -3 · s 3 · A 2
B Densidade do fluxo magnético, indução magnética tesla T Wb / m 2 = kg · s -2 · A -1= N · A -1 · m -1
F. O fluxo magnético weber Wb V · s = kg · m 2 · s -2 · A -1
H A intensidade do campo magnético amperes por metro A / m A · m -1
L , M Indutância henry H Wb / A = V · s / A = kg · m 2 · s -2 · A -2
m Permeabilidade henry por metro H / m kg · m · s -2 · A -2
X Susceptibilidade magnética (Adimensional) - -

fonte: http://schools-wikipedia.org/wp/e/Electromagnetism.htm

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