เราอธิบายว่าแม่เหล็กคืออะไรและประวัติศาสตร์ของปรากฏการณ์นี้คืออะไร นอกจากนี้ความสัมพันธ์กับไฟฟ้าและการประยุกต์
แม่เหล็กคืออะไร?
เมื่อเราพูดถึงแม่เหล็กหรือพลังงานแม่เหล็กเราอ้างถึงหนึ่งในสององค์ประกอบของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (พร้อมกับไฟฟ้า) ที่แสดงออกผ่าน กองกำลัง แรงดึงดูดหรือแรงผลักระหว่างวัสดุบางชนิดกับสนามแม่เหล็ก (สนามแม่เหล็ก)
แม้ว่าสารทั้งหมดจะได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็ก แต่ไม่ใช่ทั้งหมดที่ทำในลักษณะเดียวกัน วัสดุบางอย่างเช่นบางโลหะ เฟอร์โรแมกเนติก (โดยเฉพาะเหล็ก นิกเกิล, โคบอลต์และของมัน โลหะผสม) มีแนวโน้มเป็นพิเศษและอาจประกอบเป็น แม่เหล็ก. บางส่วนอาจมีต้นกำเนิดจากธรรมชาติและบางส่วนมาจากแหล่งกำเนิดเทียม ตัวอย่างเช่น เป็นผลมาจากการกระทำของไฟฟ้ากับวัสดุบางชนิด (แม่เหล็กไฟฟ้า)
แม่เหล็กส่วนใหญ่เป็นแม่เหล็กไดโพล มีขั้วบวกและขั้วลบ แต่ละขั้วเหล่านี้ใช้แรงกับแม่เหล็กอื่น ๆ หรือโลหะที่เป็นแม่เหล็กซึ่งพบในพื้นที่การกระทำตามกฎหมายที่ระบุว่าขั้วที่คล้ายกันจะผลักกันในขณะที่ดึงดูดสิ่งตรงกันข้าม
ไดโพลเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้ในระดับมหภาค (ตัวอย่างเช่น ใน ดาวเคราะห์โลก มีขั้วเหนือและขั้วใต้ซึ่งแต่ละขั้วใช้อิทธิพลแม่เหล็กที่ช่วยให้การทำงานของวงเวียน) หรือจุลภาค (เช่น ในทิศทางของบางอย่าง โมเลกุล อินทรีย์เนื่องจากค่าไฟฟ้า ของเขา อะตอม). และพลังแม่เหล็กเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในหมู่พลังแห่งธรรมชาติ
ดังนั้นจึงมีวัสดุที่เป็นแม่เหล็ก (แม่เหล็กอ่อน) พาราแมกเนติก (แม่เหล็กปานกลาง) หรือเฟอร์โรแมกเนติก (แม่เหล็กสูง)
ประวัติศาสตร์แม่เหล็ก
มนุษย์รู้จักแม่เหล็กมาตั้งแต่ยุคแรกๆ ผลกระทบของมันถูกอธิบายในสมัยโบราณของกรีกโดย Thales of Miletus (625-545 ปีก่อนคริสตกาล) และนักปรัชญาที่คล้ายคลึงกันคนอื่น ๆ ซึ่งตั้งข้อสังเกตว่าหินบางชนิดจาก เมือง ของแมกนีเซียแห่งคดเคี้ยว (เอเชียไมเนอร์) ดึงดูดเหล็ก นั่นคือที่มาของชื่อแม่เหล็ก.
อย่างไรก็ตาม มนุษย์สามารถเข้าใจสนามแม่เหล็กโลกตั้งแต่อายุยังน้อย โดยใช้มันในการผลิตวงเวียนสู่ศตวรรษที่สิบสอง ก่อนการเกิดขึ้นเช่นนี้ของ วิทยาศาสตร์ ผู้ซึ่งอุทิศตนเพื่อศึกษาปรากฏการณ์นี้
บทความเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กที่เป็นทางการฉบับแรกเขียนขึ้นในศตวรรษที่ 13 โดยชาวฝรั่งเศส Peter Peregrinus de Maricourt ซึ่งเป็นบทนำของการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ในอนาคตโดย William Gilbert และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง Hans Christian Orsted ผู้ค้นพบว่าแม่เหล็กไม่ได้ จำกัด เฉพาะแม่เหล็ก , แต่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับ กระแสไฟฟ้า.
สิ่งนี้เปิดประตูให้กับ André-Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Michael ฟาราเดย์ และคนอื่นๆ เปิดตัวสนามแม่เหล็กไฟฟ้า จากนั้น James Clerk Maxwell ก็กำหนดมันด้วยสมการชุดที่มีชื่อเสียงของเขา
ไฟฟ้าและแม่เหล็ก
แม่เหล็กและกระแสไฟฟ้าเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิดและประกอบกันเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเป็นหนึ่งในแรงพื้นฐานของจักรวาล. การจัดการสนามแม่เหล็ก เช่น ผ่าน อัตราเร่ง ของแม่เหล็กก็สามารถสร้างกระแสไฟฟ้าที่ใช้งานได้ ดังที่จริงแล้วเกิดขึ้นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบางประเภท
และในขณะเดียวกัน การหมุนเวียนกระแสไฟฟ้าผ่านโลหะบางชนิด ก็สามารถเปลี่ยนให้เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าและทำขึ้นเพื่อดึงดูดโลหะบางชนิดหรือวัสดุที่เป็นแม่เหล็กได้
ความสัมพันธ์นี้ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของอะตอมของวัสดุซึ่ง อิเล็กตรอน (-) จากวงโคจรที่ไกลที่สุดของนิวเคลียสของอะตอม (+) สามารถฉีกหรือถ่ายโอนจากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีกโมเลกุลหนึ่งได้ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า (กระแส) และโพลาไรซ์ทั้งหมด กล่าวคือ เอียงประจุไฟฟ้าให้เป็นหนึ่ง ข้าง ( ขั้วลบ ) และปล่อยให้อีกขั้วหนึ่งมีประจุน้อย ( ขั้วบวก )
การประยุกต์ใช้แม่เหล็ก
แม่เหล็กถูกใช้โดย มนุษยชาติ เป็นเวลานาน. การประดิษฐ์เข็มทิศและการใช้เข็มทิศเพื่อปรับทิศทางตัวเอง (ระบุทิศทางที่แน่นอนของทิศเหนือของโลก) มีขึ้นเมื่อหลายร้อยปีก่อน และเป็นกุญแจสำคัญในการพัฒนาการนำทางและการสำรวจโลก
ในทางกลับกัน แม่เหล็กขนาดใหญ่ถูกใช้ใน อุตสาหกรรม ในการผลิตไฟฟ้า ในด้านการแพทย์ (เช่น การตรวจสอบด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก) ในงานวิศวกรรม (การพัฒนามอเตอร์ การนำและการจัดเก็บประจุไฟฟ้า ฯลฯ) และเหนือสิ่งอื่นใดใน อิเล็กทรอนิกส์.
ดิ การคำนวณตัวอย่างเช่น ขึ้นอยู่กับขอบเขตของการใช้แม่เหล็กในการบันทึก ข้อมูลรวมกับกระแสไฟฟ้าและความรู้เกี่ยวกับเซมิคอนดักเตอร์