Różnica między magnetyzmem a elektromagnetyzmem - Różnica Pomiędzy

Różnica między magnetyzmem a elektromagnetyzmem

Główna różnica - magnetyzm a elektromagnetyzm

Magnetyzm i elektromagnetyzm są podstawowymi pojęciami w fizyce. The główna różnica między magnetyzmem a elektromagnetyzmem jest ten termin „Magnetyzm” obejmuje tylko zjawiska spowodowane siłami magnetycznymi, natomiast „Elektromagnetyzm” obejmuje zjawiska spowodowane zarówno siłami magnetycznymi, jak i elektrycznymi. W rzeczywistości siły elektryczne i magnetyczne oba przejawy singlasiła elektromagnetyczna.

Czym jest magnetyzm

Magnetyzm to termin używany do opisania każdego zjawiska, które można przypisać polu magnetycznemu. Magnesy mogą wywierać siły na inne magnesy lub materiały magnetyczne. ZApole magnetyczne opisywany jest jako region, w którym magnesy / materiały magnetyczne doświadczają siły. Magnesy mają słupy, zwane „biegunami północnymi” i „biegunami południowymi”. Podobnie jak bieguny (północ-północ lub południe-południe) odpychają i przyciągają w przeciwieństwie do biegunów (północ-południe). Nigdy nie obserwowano biegunów magnetycznych (biegunowi północnemu zawsze towarzyszy biegun południowy).

Magnetyzm pochodzi z właściwości elektronów znanych jakospin (ważne jest, aby zaznaczyć tutaj, że nie dotyczy to wirowania elektronów fizycznie, ale raczej, że istnieje właściwość elektronu, którą można wyjaśnić za pomocą matematyki podobnej do matematyki używanej do opisania, jak obiekty „wirują” w fizyce klasycznej). Spin daje elektronom właściwość o nazwieMoment magnetyczny. Zwykle momenty magnetyczne pobliskich elektronów są w przeciwnych kierunkach, więc wzajemnie się znoszą.

Jednak w materiałach, które zostały namagnesowane, momenty magnetyczne elektronów są wyrównane. Połączone momenty magnetyczne pozwalają magnesowanemu materiałowi wywierać siły na inne materiały magnetyczne. Kiedy umieścisz materiał w polu magnetycznym, zewnętrzne pole może spowodować, że momenty magnetyczne elektronów w atomach materiału zrównają się, powodując namagnesowanie materiałów. Stopień namagnesowania materiału zależy zarówno od rodzaju materiału, jak i siły zewnętrznego pola magnetycznego. Niektóre materiały zachowują wyrównanie momentów magnetycznychnawet kiedy zewnętrzne pole magnetyczne zostało usunięte i stały się magnesami trwałymi.

Czym jest elektromagnetyzm

Elektromagnetyzm to termin opisujący zjawiska, które można przypisać elektrycznościlub siły magnetyczne. Pola elektryczne i magnetyczne wzajemnie powiązane i mogą być uważane za aspekty jednegosiła elektromagnetyczna, jak wspomnimy poniżej.

Przed rokiem 1820 naukowcy znali właściwości elektryczności i magnetyzmu poprzez różne eksperymenty. W 1820 r. Hans Christian Ørsted (duński fizyk) zauważył, że gdy kompas zbliża się do przewodnika z prądem elektrycznym, igła kompasu zostaje odchylona (biorąc pod uwagę, że kompas jest utrzymywany w prawidłowej orientacji). Była to pierwsza definitywna wskazówka, że ​​istnieje związek między elektrycznością a magnetyzmem. Bardzo przydatny jest fakt, że przewodnik przenoszący prąd elektryczny wytwarza pole magnetyczne. Na przykład pozwala nam to na wytwarzanie elektromagnesów po prostu wysyłając prąd elektryczny wokół zwiniętego drutu.


Elektromagnes, wykonany przez wysłanie prądu elektrycznego wokół przewodnika.

Po odkryciu Ørsteda wielu innych naukowców zaczęło bliżej przyglądać się związkom między elektrycznością a magnetyzmem. Odkryto, że jeśli dwa przewodzące prąd przewodniki są trzymane blisko siebie, wywierają na siebie siły. Wkrótce francuski fizyk André Ampère wymyślił równanie opisujące siłę przyciągania między dwoma takimi przewodnikami pod względem wielkości przenoszonego prądu.

W latach trzydziestych XIX wieku angielski fizyk Michael Faraday odkrył, że jeśli przewodnik jest utrzymywany w zmiennym polu magnetycznym, prąd zaczyna przepływać przez przewodnik, gdy zmienia się pole magnetyczne. Pokazał to na dwa sposoby: po pierwsze, pokazał, że jeśli magnes stały jest przemieszczany tam iz powrotem wewnątrz zwiniętego przewodnika, prąd płynie w przewodniku. Po drugie, pokazał, że jeśli przewodnik, który nie przewodzi prądu, jest trzymany blisko innego przewodnika, któryjest niosąc prąd, wówczas prąd może płynąć w pierwszym przewodniku poprzez zmianę prądu w drugim przewodniku. W latach 60. XIX wieku James Clerk Maxwell połączył idee Ampère i Faradaya, wyrażając je w matematycznej formie i pokazując, że elektryczność i magnetyzm są aspektami bardziej ogólnego zjawiska leżącego u podstaw. Dzięki specjalnej teorii względności Alberta Einsteina stało się możliwe wykazanie, że to, co jest doświadczane jako pole elektryczne przez jednego obserwatora, w rzeczywistości może być doświadczane jako pole magnetyczne przez inne.

Historia się nie skończyła: w latach 70. fizycy teoretyczni Sheldon Glashow, Abdus Salam i Steven Weinberg pokazali, że przy wysokich energiach siły elektromagnetyczne zachowują się w taki sam sposób, jaksłabe siły jądrowe zrobił. Ich odkrycia zostały później potwierdzone eksperymentami i przyniosły nowezjednoczenie w fizyce: siła elektromagnetyczna i słaba siła zostały połączone w jeden siła elektrosłabe. Połączenie tej siły elektrosłabej z pozostałymi dwiema podstawowymi siłami: silną siłą nuklearną i siłą grawitacji, pozostaje największym wyzwaniem w fizyce.

Różnica między magnetyzmem a elektromagnetyzmem

Zakres

Magnetyzm odnosi się tylko do zjawisk powodowanych przez siły magnetyczne.

Elektromagnetyzm odnosi się do zjawisk spowodowanych zarówno siłami elektrycznymi, jak i siłami magnetycznymi.

Referencje

Byrne, C. (2015, 2 stycznia).