up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله الکترومغناطيس PDF
QR code - الکترومغناطيس

الکترومغناطيس

● تاريخچه پيدايش الکترومغناطيس
مبدا علم الکتريسيته به مشاهده معروف تالس ملطي (Thales of Miletus) در ۶۰۰ سال قبل از ميلاد بر مي گردد. در آن زمان تالس متوجه شد که يک تکه کهرباي مالش داده شده خرده هاي کاغذ را مي ربايد. از طرف ديگر مبدأ علم مغناطيس به مشاهده اين واقعيت برمي گردد که بعضي از سنگها (يعني سنگهاي ماگنتيت) بطور طبيعي آهن را جذب مي کند. اين دو علم تا سال ۱۱۹۹ ۱۸۲۰ به موازات هم تکامل مي يافتند.
در سال ۱۱۹۹ ۱۸۲۰ هانس کريستان اورستد (۱۷۷۷ ۱۸۵۱) مشاهده کرد که جريان الکتريکي در يک سيستم مي تواند عقربه قطب نماي مغناطيسي را تحت تأثير قرار دهد. بدين ترتيب الکترومغناطيس به عنوان يک علم مطرح شد. اين علم جديد توسط بسياري از پژوهشگران که مهمترين آنان مايکل فاراده بود تکامل بيشتري يافت.
جيمز کلرک ماکسول قوانين الکترومغناطيس را به شکلي که امروزه مي شناسيم ، در آورد. اين قوانين که معادلات ماکسول ناميده مي شوند، همان نقشي را در الکترومغناطيس دارند که قوانين حرکت و گرانش در مکانيک دارا هستند.
● پيشگامان علم الکترومغناطيس
اگر چه تلفيق الکتريسيته و مغناطيس توسط ماکسول بيشتر مبتني بر کار پيشينيانش بود. اما خود او نيز سهم عمده اي در آن داشت. ماکسول نتيجه گرفت که ماهيت نور ، الکترومغناطيسي است و سرعت آن را ميتوان با اندازه گيريهاي صرفا الکتريکي و مغناطيس تعيين کرد. از اينرو اپتيک و الکترومغناطيس رابطه نزديکي پيدا کردند. تکامل الکترومغناطيس کلاسيک به ماکسول ختم نشد.
فيزيکدان انگليسي اليور هوي سايد (Oliver Heaviside) و بويژه فيزيکدان هلندي اچ . آ . لورنتس (H.A.Lorentz) در پالايش نظريه ماکسول مشارکت اساسي داشتند. هاينريش هرتز (Heinrich Hertz) بيست سال و اندي پس از آنکه ماکسول نظريه خود را مطرح کرد، گام موثري به جلو برداشت. وي امواج ماکسولي الکترومغناطيسي را ، از نوعي که اکنون امواج کوتاه راديويي مي ناميم، در آزمايشگاه توليد کرد. مارکوني و ديگران کاربرد عملي امواج الکترومغناطيسي ماکسول و هرتز را مورد استفاده قرار دادند.
● تقسيم بندي کلي الکترومغناطيس
الکترومغناطيس کلاسيک:
در حالت کلي الکترومغناطيس در ابعاد بزرگ و سرعتهاي پايين را مي توان الکترومغناطيس کلاسيک ناميد. بدنه اصلي و مبناي الکترومغناطيس کلاسيک همان معادلات ماکسول مي باشد. و در الکترومغناطيس کلاسيک مباحثي مانند القاي الکتريکي مدارات الکترونيکي ، و ساختار وسايل الکترونيکي از قبيل مقاومت و خازن و نحوه اتصال آنها در مدار و قوانين حاکم بر آنها مورد تجزيه و تحليل قرار مي گيرد.
الکترومغناطيس کوانتومي:
الکترومغناطيس ابعاد بسيار ريز و کوچک و سرعتهاي بالا را ميتوان الکترومغناطيس کوانتومي ناميد. در اينجا مباحثي مانند تئوري ميدانها ، الکتروديناميک کوانتومي ، نظريه ريسمان و موارد ديگر وجود دارد.
الکترومغناطيس امروزي
امروزه الکترومغناطيس از دو جهت مورد توجه است. يکي در سطح کاربردهاي مهندسي ، که در آن معادلات ماکسول عموما در حل تعداد زيادي از مسايل علمي مورد استفاده قرار مي گيرند و ديگري در سطح مباني نظري. در اين سطح چندان تلاش مداومي براي گسترش دامنه آن وجود دارد که الکترومغناطيس حالت ويژه اي از يک نظريه عمومي تر جلوه مي کند.
اين نظريه عمومي تري از نظريه هاي ، مثلا گرانش و مکانيک کوانتومي را نيز در بر مي گيرد. پرداختن به اين نظريه کلي هنوز به نتيجه نهايي نرسيده است. يکي ديگر از کاربردهاي الکترومغناطيس که امروزه بيشتر مورد توجه قرار گرفته است، الکترومغناطيس و ساخت جنگ افزارهاي الکترومغناطيسي مانند بمب الکترومغناطيسي است.
● گستره الکترومغناطيس
از آنجا که الکترومغناطيس يک علم بسيار وسيع و دامنه دار است و نيز با علوم ديگر مانند اپتيک ، کوانتوم و ... ارتباط بسيار نزديک دارد. لذا تعيين مرز و محدوده براي الکترومغناطيس کار دشواري است. اما مي توان گفت که بشر امروزي زندگي خود را مديون الکترومغناطيس است. بعنوان يک مورد مي توان به کارآفريني الکترومغناطيس اشاره کرد.
به عبارت ديگر صنعتي شدن و استفاده از الکتريسيته ، شغلهايي براي مردمي که از آموزش کمتري برخوردارند، ايجاد کرده است. ارتباطات الکتريکي ، حمل و نقل سريع با استفاده از قطارهاي مغناطيسي ، انواع وسايل خانگي مانند تلويزيون ، راديو و ... ، تأمين روشنايي با استفاده از جريان الکتريکي و صدها مورد ديگر را مي توان به عنوان گستره علم الکترومغناطيس در زندگي بشر عنوان کرد.

وقتي بيشتر افراد به سلاح هاي هسته اي فکر مي کنند، تصاويري از نابودي ساختمان ها، بلند شدن توده اي از ابرهاي هاي قارچي شکل و شهرهايي ويران شده جلوي چشمش ...

سلاح تازه اي که ساخت آن بسيار ساده و تأثير آن کاملا گسترده است ، اساس و عصاره آن چيزي نيست جز يک پرتو شديد و آني از موجهاي راديويي يا مايکرو ويو که قا ...

به طور غير منطقي ولي به ترتيب تاريخي ، از ناحيه مرئي شروع مي کنيم و به خارج از آن فرا مي رويم. در واقع اگر ناحيه مرئي را يک کمي به طرف فروسرخ و فرا بن ...

● واژگان ▪ مقاومت ويژه الکتريکي: ميزان مقاومت مواد در برابر جريان الکتريسيته (حرکت الکترون) در درون آن است. با بدست آوردن مقاومت ويژه مي توان برخي از ...

اغلب مشاهده شده که نيروي الکترومغناطيسي باعث ايجادساختار(منظم)شده يعني اتمهاوملکولهاوجامدات کريستالي راتثبيت مي نمايد. درحقيقت نتايج (اثرات)نيروي مغنا ...

اگر ما منبع نور را ذره اي يا گسترده در نظر بگيريم در اصل هر دو يک گونه نور را ساطع مي کنند(يعني منبع ذره اي هم به علت نسبت فاصله ناظر تا منبع و اندازه ...

● معرفي دستاوردهاي برندگان نوبل فيزيک ۲۰۰۴ برهم کنش ذرات رنگي اکتشافي که جايزه نوبل فيزيک امسال را از آن خود کرد اهميتي اساسي در فهم ما از چگونگي کارک ...

مغناطيس و الکتريسيته تاريخي طولاني و درازي دارند. الکتريسيته و مغناطيس ابتدا در قرن هشتم قبل از ميلاد مورد توجه يونانيان باستان قرار گرفتند. مهمترين ع ...

دانلود نسخه PDF - الکترومغناطيس