science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe zijn magneten en elektriciteit gerelateerd?

Magnetisme en elektriciteit zijn twee van de meer mysterieuze fenomenen van de wereld van alledag. Elektriciteit is de beweging van submicroscopisch geladen deeltjes door een materiaal. Deze stroom van ladingen, oftewel 'stroom', die door de draden van een huis loopt, levert de elektrische energie die moderne gereedschappen en apparaten nodig hebben. Magnetisme is een onzichtbare kracht waarmee magneten andere magneten en bepaalde metalen op afstand kunnen verplaatsen. Hoewel schijnbaar heel verschillende dingen, zijn magnetisme en elektriciteit in feite heel nauw met elkaar verbonden.

Elektriciteit creëert magnetisme

In 1820 merkte de Deense fysicus Hans Christian Orsted iets ongewoons op tijdens experimenten met elektriciteit. Hij ontdekte dat wanneer een elektrische stroom in een draad vloeide, de naald van een kompas in de buurt zou bewegen. Het enige dat dat kon doen, was een magnetisch veld. Orsted had ontdekt dat een elektrische stroom een ​​magnetisch veld opwekt.

Magnetisme creëert elektriciteit

Michael Faraday geloofde dat, als men hoorde van de ontdekking van Orsted, als elektrische stromen magnetische velden zouden kunnen creëren, magnetische velden zouden moeten zijn in staat om elektrische stromen te genereren. In 1831 ontdekte Faraday tijdens een reeks experimenten om zijn idee te testen, dat een magneet die in de buurt van een draad beweegt, een elektrische stroom in die draad zou kunnen veroorzaken.

Het principe van elektromagnetische inductie

Het was zelfs niet nodig om de magneet te laten bewegen om stroom te genereren. De belangrijke factor was dat het magnetische veld rond de draad zou moeten veranderen. Deze verandering kan worden veroorzaakt door een bewegende magneet of door de magneet stil te houden en de spoel te bewegen, of door het vermogen in een elektromagneet te vergroten of te verkleinen. Dit principe, dat een veranderend magnetisch veld een elektrische stroom in een geleider zal induceren, werd bekend als de wet van elektromagnetische inductie.

Natuurlijke elektriciteit maakt natuurlijke magneten -

Orsted's ontdekking toont waarom magneten hebben magnetische velden die andere objecten kunnen verplaatsen. Alle materie bestaat uit atomen. Geladen elektronen draaien om een ​​dichte atoomkern. Alles wat een stroom is, is een bewegende elektrische lading. Dat betekent dat elk atoom in de natuur is omgeven door een kleine elektrische stroom, wat betekent dat alle atomen een klein magnetisch veld hebben, want zoals Orsted liet zien, genereren elektrische stromen magnetische velden. In de meeste materialen wijzen deze kleine atomische magneten in alle richtingen en neutraliseren ze elkaars effecten. Dit is de reden waarom de meeste materialen niet magnetisch zijn. Maar in sommige materialen vormen deze minuscule magneten een rij, waardoor een krachtig magnetisch veld ontstaat. Deze materialen zijn magneten en zijn bijna altijd van metaal.

The Connection of

Zoals Orsted en Faraday hebben aangetoond, hangen magnetisme en elektriciteit nauw met elkaar samen. Elk lijkt in staat om de ander te creëren. Zelfs natuurlijke magneten zijn magnetisch vanwege alle kleine stroompjes die er op de juiste manier doorheen lopen. Het zou niet verkeerd zijn om te zeggen dat magnetisme en elektriciteit twee verschillende aspecten van hetzelfde fenomeen zijn