×
Elektromagnetisme

Elektromagnetisme is ’n tak van fisika wat die bestudering van die elektromagnetiese wisselwerking tussen elektries gelaaide deeltjies behels. Die elektromagnetiese wisselwerking toon elektromagnetiese velde, soos elektriese en magneetvelde, en lig, en is een van die vier basiese natuurkragte. Die ander drie is die sterk wisselwerking, die swak wisselwerking en swaartekrag.

Weerlig is ’n elektriese ontlading wat tussen twee gelaaide streke beweeg.

By hoë energie word die elektromagnetiese en die swak wisselwerking verenig as ’n enkele krag, die elektroswak wisselwerking.

Elektromagnetiese verskynsels word gedefinieer in terme van die elektromagnetiese krag, wat soms die Lorentz-krag genoem word. Dit sluit beide elektrisiteit en magnetisme in as verskillende manifastasies van dieselfde verskynsel. Die elektromagnetiese krag speel ’n groot rol in die bepaling van die interne eienskappe van die meeste voorwerpe in die alledaagse lewe. Gewone materie se vorm kom van die intermolekulêre kragte tussen individuele atome en molekules in materie, en is ’n manifestasie van die elektromagnetiese krag. Elektrone word deur die elektromagnetiese krag gebind aan atoomkerns, en hul wentelvorms en hul invloed op nabygeleë atome met hul elektrone word beskryf deur kwantummeganika. Die elektromagnetiese krag beheer alle chemiese prosesse, wat meegebring word deur wisselwerkings tussen die elektrone van naburige atome.

In elektromeganiese energie-oordrag, transmissiestelsels wat teen RF-radiofrekwensies funksioneer, golfleiers wat teen mikrogolf- of optiese frekwensies funksioneer en die ontwerp van antennas is ’n deeglike kennis van die gedrag van elektriese en magnetiese velde noodsaaklik. Stroombaanteorie beskryf die verband tussen spanning en stroom en is grotendeels gebaseer op Ohm se wet. Terwyl dit dikwels voldoende is in elektriese ontwerptoepassings, word hierdie wette omvergewerp wanneer daar teen hoë frekwensies gewerk word. Om hier agter die kap van die byl te kom, moet elektromagnetiese veldteorie verstaan word. Ohm se wet is as't ware ’n spesiale geval in veldteorie.

Inhoud

’n Magdom navorsers was direk en indirek betrokke by die ontwikkeling van die beginsels van elektromagnetiese teorie. Hulle sluit in Hans Christian Oersted, Hendrik Lorentz, Karl Friedrich Gauss, Charles Coulomb, André-Marie Ampère, Michael Faraday James Clerk Maxwell en Heinrich Hertz.

In 1820 het Oersted, ’n Sweedse professor in fisika, ’n verband tussen elektrisiteit en magnetisme aangekondig. Maxwell, 'n Skotse professor in natuurlike filosofie, staan egter kop en skouers uit bo ander wetenskaplikes in hierdie rigting. Hy het breedvoerige wiskundige analises uitgevoer en ’n stel vergelykings opgestel waarin al die bydraes van sy voorlopers op die terrein van elektrisiteit en magnetisme saamgevat word. Hierdie stel vergelykings is dan ook na hom genoem.

Maxwell se vergelykings beskryf die evolusie van elektromagnetiese velde in drie dimensies soos wat tyd verloop. Sy vergelykings is elegant en eenvoudig en volgens baie ’n intellektuele prestasie in vergelyking met dié van Isaac Newton.

In 1888 het Hertz, ’n Duitse fisikus, Maxwell se voorspellings en vergelykings gestaaf deur middel van ’n eksperimentele ondersoek na laefrekwensie- elektromagnetiese golwe.

Elektromagnetiese eenhede maak deel uit van ’n stelsel van elektriese eenhede wat hoofsaaklik gebaseer is op die magnetiese eienskappe van elektriese strome, waarvan die SI-basiseenheid die ampère is.

Elektromagnetiese SI-eenhede
Simbool Naam van grootheid Afgeleide eenhede Eenheid Basiseenhede
I Elektriese stroom Ampère (SI-basiseenheid) A A (= W/V = C/s)
Q Elektriese lading Coulomb C A·s
J Elektriese stroomdigtheid Ampere per vierkante meter A/m 2 A·m−2
U, ΔV, Δφ; E Spanning, potensiaalverskil; elektromotoriese krag Volt V J/C = kg·m2·s−3·A−1
R; Z; X Elektriese weerstand; impedansie; reaktansie Ohm Ω V/A = kg·m2·s−3·A−2
ρ Resistiwiteit Ohm-meter Ω·m kg·m3·s−3·A−2
S;P;Q Skyndrywing; Elektriese drywing/Werklike drywing; Reaktiewe drywing Watt W V·A = kg·m2·s−3
C Elektriese kapasitansie Farad F C/V = kg−1·m−2·A2·s4
ΦE Elektriese vloed Volt-meter V·m kg·m3·s−3·A−1
E Elektriese veldsterkte Volt per meter V/m N/C = kg·m·A−1·s−3
D Elektriese verplasing/vloeddigtheid Coulomb per vierkante meter C/m2 A·s·m−2
ε Permittiwiteit Farad per meter F/m kg−1·m−3·A2·s4
χe Elektriese vatbaarheid (dimensieloos) - -
G; Y; B Admittansie; Elektriese geleidingsvermoë/Konduktansie; Suseptansie Siemens S Ω−1 = kg−1·m−2·s3·A2
κ, γ, σ Soortlike geleidingsvermoë Siemens per meter S/m kg−1·m−3·s3·A2
B Magnetiese vloeddigtheid/induktansie Tesla T Wb/m2 = kg·s−2·A−1 = N·A−1·m−1
Φ Magnetiese vloed Weber Wb V·s = kg·m2·s−2·A−1
H Magnetiese veldsterkte Ampère per meter A/m A·m−1
L, M Induktansie Henry H Wb/A = V·s/A = kg·m2·s−2·A−2
μ Magnetiese permeabiliteit Henry per meter H/m kg·m·s−2·A−2
χ Magnetiese vatbaarheid (dimensieloos) - -
  1. Ravaioli, Fawwaz T. Ulaby, Eric Michielssen, Umberto (2010). Fundamentals of applied electromagnetics (6th uitg.). Boston: Prentice Hall. p. 13. ISBN 978-0-13-213931-1.
  2. International Union of Pure and Applied Chemistry (1993). , 2de uitg., Oxford: Blackwell Science.ISBN 0-632-03583-8. Elektroniese weergawe. Besoek op 26 Desember 2018

Ekstra bronne

  • Hermann A. Haus en James R. Melcher, Electromagnetic Fields and Energy, pp. 1-37, Prentice Hall Inc. 1989.
  • David K. Cheng, Field and Wave Electromagnetics, Pearson. 2014.

Publikasie datum: September 03, 2021

elektromagnetisme, fisika, bestudering, elektromagnetiese, wisselwerking, tussen, elektries, gelaaide, deeltjies, behels, elektromagnetiese, wisselwerking, toon, elektromagnetiese, velde, soos, elektriese, magneetvelde, vier, basiese, natuurkragte, ander, drie. Elektromagnetisme is n tak van fisika wat die bestudering van die elektromagnetiese wisselwerking tussen elektries gelaaide deeltjies behels Die elektromagnetiese wisselwerking toon elektromagnetiese velde soos elektriese en magneetvelde en lig en is een van die vier basiese natuurkragte Die ander drie is die sterk wisselwerking die swak wisselwerking en swaartekrag 1 Weerlig is n elektriese ontlading wat tussen twee gelaaide streke beweeg By hoe energie word die elektromagnetiese en die swak wisselwerking verenig as n enkele krag die elektroswak wisselwerking Elektromagnetiese verskynsels word gedefinieer in terme van die elektromagnetiese krag wat soms die Lorentz krag genoem word Dit sluit beide elektrisiteit en magnetisme in as verskillende manifastasies van dieselfde verskynsel Die elektromagnetiese krag speel n groot rol in die bepaling van die interne eienskappe van die meeste voorwerpe in die alledaagse lewe Gewone materie se vorm kom van die intermolekulere kragte tussen individuele atome en molekules in materie en is n manifestasie van die elektromagnetiese krag Elektrone word deur die elektromagnetiese krag gebind aan atoomkerns en hul wentelvorms en hul invloed op nabygelee atome met hul elektrone word beskryf deur kwantummeganika Die elektromagnetiese krag beheer alle chemiese prosesse wat meegebring word deur wisselwerkings tussen die elektrone van naburige atome In elektromeganiese energie oordrag transmissiestelsels wat teen RF radiofrekwensies funksioneer golfleiers wat teen mikrogolf of optiese frekwensies funksioneer en die ontwerp van antennas is n deeglike kennis van die gedrag van elektriese en magnetiese velde noodsaaklik Stroombaanteorie beskryf die verband tussen spanning en stroom en is grotendeels gebaseer op Ohm se wet Terwyl dit dikwels voldoende is in elektriese ontwerptoepassings word hierdie wette omvergewerp wanneer daar teen hoe frekwensies gewerk word Om hier agter die kap van die byl te kom moet elektromagnetiese veldteorie verstaan word Ohm se wet is as t ware n spesiale geval in veldteorie Inhoud 1 Geskiedenis 2 Eenhede 3 Verwysings 3 1 Ekstra bronneGeskiedenis Wysig n Magdom navorsers was direk en indirek betrokke by die ontwikkeling van die beginsels van elektromagnetiese teorie Hulle sluit in Hans Christian Oersted Hendrik Lorentz Karl Friedrich Gauss Charles Coulomb Andre Marie Ampere Michael Faraday James Clerk Maxwell en Heinrich Hertz In 1820 het Oersted n Sweedse professor in fisika n verband tussen elektrisiteit en magnetisme aangekondig Maxwell n Skotse professor in natuurlike filosofie staan egter kop en skouers uit bo ander wetenskaplikes in hierdie rigting Hy het breedvoerige wiskundige analises uitgevoer en n stel vergelykings opgestel waarin al die bydraes van sy voorlopers op die terrein van elektrisiteit en magnetisme saamgevat word Hierdie stel vergelykings is dan ook na hom genoem Maxwell se vergelykings beskryf die evolusie van elektromagnetiese velde in drie dimensies soos wat tyd verloop Sy vergelykings is elegant en eenvoudig en volgens baie n intellektuele prestasie in vergelyking met die van Isaac Newton In 1888 het Hertz n Duitse fisikus Maxwell se voorspellings en vergelykings gestaaf deur middel van n eksperimentele ondersoek na laefrekwensie elektromagnetiese golwe Eenhede WysigElektromagnetiese eenhede maak deel uit van n stelsel van elektriese eenhede wat hoofsaaklik gebaseer is op die magnetiese eienskappe van elektriese strome waarvan die SI basiseenheid die ampere is Elektromagnetiese SI eenhedeSimbool 2 Naam van grootheid Afgeleide eenhede Eenheid BasiseenhedeI Elektriese stroom Ampere SI basiseenheid A A W V C s Q Elektriese lading Coulomb C A sJ Elektriese stroomdigtheid Ampere per vierkante meter A m 2 A m 2U DV Df E Spanning potensiaalverskil elektromotoriese krag Volt V J C kg m2 s 3 A 1R Z X Elektriese weerstand impedansie reaktansie Ohm W V A kg m2 s 3 A 2r Resistiwiteit Ohm meter W m kg m3 s 3 A 2S P Q Skyndrywing Elektriese drywing Werklike drywing Reaktiewe drywing Watt W V A kg m2 s 3C Elektriese kapasitansie Farad F C V kg 1 m 2 A2 s4FE Elektriese vloed Volt meter V m kg m3 s 3 A 1E Elektriese veldsterkte Volt per meter V m N C kg m A 1 s 3D Elektriese verplasing vloeddigtheid Coulomb per vierkante meter C m2 A s m 2e Permittiwiteit Farad per meter F m kg 1 m 3 A2 s4xe Elektriese vatbaarheid dimensieloos G Y B Admittansie Elektriese geleidingsvermoe Konduktansie Suseptansie Siemens S W 1 kg 1 m 2 s3 A2k g s Soortlike geleidingsvermoe Siemens per meter S m kg 1 m 3 s3 A2B Magnetiese vloeddigtheid induktansie Tesla T Wb m2 kg s 2 A 1 N A 1 m 1F Magnetiese vloed Weber Wb V s kg m2 s 2 A 1H Magnetiese veldsterkte Ampere per meter A m A m 1L M Induktansie Henry H Wb A V s A kg m2 s 2 A 2m Magnetiese permeabiliteit Henry per meter H m kg m s 2 A 2x Magnetiese vatbaarheid dimensieloos Verwysings Wysig Ravaioli Fawwaz T Ulaby Eric Michielssen Umberto 2010 Fundamentals of applied electromagnetics 6th uitg Boston Prentice Hall p 13 ISBN 978 0 13 213931 1 International Union of Pure and Applied Chemistry 1993 Quantities Units and Symbols in Physical Chemistry 2de uitg Oxford Blackwell Science ISBN 0 632 03583 8 Elektroniese weergawe Besoek op 26 Desember 2018 Ekstra bronne Wysig Hermann A Haus en James R Melcher Electromagnetic Fields and Energy pp 1 37 Prentice Hall Inc 1989 David K Cheng Field and Wave Electromagnetics Pearson 2014 n e boek HTML of pdf oor elektrisiteit en magnetismeOntsluit van https af wikipedia org w index php title Elektromagnetisme amp ol,