پاورپوینت کامل و جامع با عنوان فیزیک الکتریسیته و مغناطیس هالیدی جلد دوم در 351 اسلاید - دانلود فایل
دانلود فایل پاورپوینت کامل و جامع با عنوان فیزیک الکتریسیته و مغناطیس هالیدی جلد دوم در 351 اسلاید
دانلود فایل پاورپوینت کامل و جامع با عنوان فیزیک الکتریسیته و مغناطیس هالیدی جلد دوم در 351 اسلاید
الکترومغناطیس(به انگلیسی: Electromagnetism) شاخه ای از علم فیزیکاست که به مطالعهٔ پدیده های الکتریکی ومغناطیسی و ارتباط این دو با هم می پردازد. از طرفی یکی از چهار نیروی بنیادی طبیعت است (سه نیروی دیگر نیروی هسته ای قوی، نیروی هسته ای ضعیف و گرانش هستند). در نظریهٔ الکترومغناطیس این نیروها به وسیلهٔ میدان های الکترومغناطیسی توصیف می شوند. الکترومغناطیس توصیفگر بیشتر پدیده هایی ست (به جز گرانش) که در زندگی روزمره اتفاق می افتد. الکترومغناطیس همچنین نیرویی ست که الکترون ها و پروتون ها را در داخل اتم ها پیش هم نگه می دارد. درحقیقت حامل همهٔ نیروهای درون مولکولی، نیروی الکترومغناطیسی است.
نیروی الکترومغناطیسی به دو صورت نیروی الکتریکی و نیروی مغناطیسی بروز می کند که این دو جنبه های مختلف از یک چیز (نیروی الکترومغناطیسی) هستند و از این رو ذاتاً یه یکدیگر مربوط اند. تغییر میدان الکتریکی تولید میدان مغناطیسی و برعکس تغییر میدان مغناطیسی تولید میدان الکتریکی می کند. این اثر به نام القای الکترومغناطیسی شناخته شده است و اساس کار ژنراتورهای الکتریکی، موتورهای القایی و ترانسفورمرها می باشد. میدان های الکتریکی عامل چند پدیدهٔ الکتریکی معمول مانند پتانسیل الکتریکی (مانند ولتاژ باتری) و جریان الکتریکی (مانند جریان برق) و میدان های مغناطیسی عامل نیروی مربوط با آهنرباها هستند. در الکترودینامیک کوانتومی ، نیروی الکترومغناطیسی بین ذرات باردار را می توان از طریق روش نمودارهای فاینمنمحاسبه کرد که در آن تصور می شود که ذرات پیام رسان به نام فوتن مجازی بین ذرات باردار مبادله می شود.
مفاهیم نظری الکترومغناطیس منجر به توسعه نسبیت خاص توسط آلبرت اینشتین در سال ۱۹۰۵ شده است.
تاریخچه الکترومغناطیسدر ابتدا تصور بر این بود که الکتریسیته و مغناطیس به عنوان دو نیروی جدا از هم عمل می کنند. با این حال این تغییر دیدگاه، با انتشار رساله الکتریسیته و مغناطیس جیمز کلارک ماکسول در تاریخ ۱۸۷۳ است که در آن نشان داده می شود تعامل بارهای مثبت و منفی توسط یک نیرو تنظیم می شود. چهار اثر عمده ناشی از این تداخلات وجود دارد که به وضوح توسط آزمایش ها نشان داده شده اند: ۱۱-نیروی الکتریکی جذب و یا دفع کننده بارها توسط یک دیگر متناسب با معکوس مربع فاصله بین آن ها است. ۲-قطب مغناطیسی همیشه به صورت جفت توسط خطوط میدان مغناطیسی به هم متصل می شوند: قطب شمال مغناطیسی به قطب جنوب مغناطیسی متصل است. ۳-جریان الکتریکی در سیم حامل جریان، میدان مغناطیسی دایره ای اطراف سیم ایجاد می کند، که جهت آن بسته به جهت جریان است. ۴-هنگامی که حلقه سیم به سمت میدان مغناطیسی یا دور از میدان مغناطیسی حرکت کند و یا میدان مغناطیسی به سمت نزدیک شدن و یا دور شدن از آن نقل مکان کند، جهت آن بسته به جهت جریان در آن جنبش است.
زمانی که هانس کریستین اورستد در حال آماده شدن برای سخنرانی شب در ۱۸۲۰ آوریل ۲۱ بود، مشاهدات شگفت آوری کسب کرد. او متوجه شد که سوزن قطب نما زمانی که جریان الکتریکی حاصل از باتری روشن و خاموش می شد، از قطب مثیت منحرف می گردید. این انحراف او را متقاعد کرد که، میدان های مغناطیسی از طرف یک سیم حامل جریان الکتریکی تأثیر می پذیرد و رابطه مستقیم بین الکتریسیته و مغناطیس وجود دارد. به زودی او یافته های خود را به چاپ رسانید که به نشان می داد جریان الکتریکی در اطراف یک سیم حامل جریان، تولید میدان مغناطیسی می کند. CGS واحد القاء مغناطیسی (oersted) است به نام و به افتخار او نام گذاری شده است.
این اتحاد که توسط مایکل فارادی مشاهده شد، توسط جیمز کلارک ماکسول گسترش یافت و بخشی از آن دوباره توسط الیور هویساید و هاینریش هرتز فرمول بندی شد ، یکی از بزرگ ترین دست آوردهای فیزیک ریاضی در قرن ۱۹ام به شمار می رود. از آن پس، الکترومغناطیس ٬٬همواره به عنوان مدلی برای توسعه فیزیک مطرح بوده است.
تاریخچه تجهیزات الکترومغناطیسی
- ۱۸۰۰. برای اولین بار آلساندرو ولتای ایتالیایی از روی و نقره توان الکتریکی دائم (در مقابل جرقه یا الکتریستهٔ دائم) تولید کرد.
- ۱۸۲۰ هانس کریستین اورستد با مشاهدهٔ تغییر جهت قطب نما با جریان الکتریکی میدان مغناطیسی را پیدا کرد. این اولین جابه جایی مکانیکی با جریان الکتریکی بود.
- ۱۸۲۰ آندره ماری آمپر سیم پیچ استوانه ای را اختراع کرد.
- ۱۸۲۱ مایکل فارادی دو آزمایش برای نشان دادن چرخش مغناطیسی طراحی کرد. او یک سیم آویزان را در معرض میدان مغناطیسی قرار داد و چرخش آن در یک مدار دوار را مشاهده کرد.
- ۱۸۲۲ پیتر بارلو (انگلیسی) چرخ نخ ریسی را اختراع کرد. (چرخ بارلو = ماشین تک قطبی).
- ۱۸۲۶–۱۸۲۵ ولیام استراگن (انگلیسی) آهنربای الکتریکی را اختراع کرد، که یک سیم پیچ با هسته آهنی به منظور افزایش میدان مغناطیسی بود.
- ۱۸۲۷–۱۸۲۸ ایستوان (آنیوس) جدلیک (مجارستانی) اولین ماشین های دوار با برق وکموتاتور را اختراع کرد. اما او چنین سال پس از اختراع به فکر ثبتش افتاد و تاریخ دقیق آن مشخص نیست.
- ۱۸۳۱ مایکل فارادی القای الکترومغناطیسی را کشف کرد. یعنی تولید جریان الکتریکی از تغییر میدان مغناطیسی (واکنش کشف اورستد).
- آمپر (جریان)
- کولن (شارژ)
- فاراد (خازن)
- هنری (اندوکتانس)
- اهم (مقاومت)
- ولت (پتانسیل الکتریکی)
- وات (قدرت)
- تسلا (میدان مغناطیسی)
- وبر (شار)
فهرست مطالب:
فصل اول: بار و ماده
الکترو مغناطیس – سابقه تاریخی بار الکتریکی رساناها ونارساناها قانون کولن بار الگتریکی کوانتیده است بار و ماده بار پایسته است فصل دوم: میدان المتریکی میدان الکتریکی خطوط نیرو محاسبه E بار نقطه ای در میدان الکتریکی دوقطبی در میدان الکتریکی فصل سوم: قانون گاوس مقدمه شار میدان الکتریکی قانون گاوس قانون گاوس و قانون کولن رسانای عایق بندی شده اثبات تجربی قوانین گاوس و کولن قانون گاوس – بعضی کاربردها فصل چهارم: پتانسیل الکتریکی پتانسیل الکتریکی پتانسیل و میدان الکتریکی پتانسیل حاصل از یک بار نقطه ای گروه بارهای نقطه ای پتانسیل حاصل از یک دوقطبی انرژی پتانسیل الکتریکی محاسبه E با استفاده از V رسانای عایق بندی شده مولد الکترو ستاتیکی فصل چنجم: ظرفیت ها و دی الکتریک ها ظرفیت محاسبه ظرفیت انباشت انرژی در میدان الکتریکی خازن مسطح با دی الکتریک دی الکتریکها از دید اتمی دی الکتریکها و قانون گاوس فصل ششم: جریان و مقاومت جریان و چگالی جریان مقاومت ، مقاومت ویژه و رسانندگی قانون اهم قانون اهم – دید میکروسکوپیک انتقال انرژی در مدار الکتریکی فصل هفتم: نیرو محرکه الکتریکی و مدارها نیروی محرکه محاسبه جریان مدارهای چند حلقه ای اندازه گیری جریان و اختلاف پتانسیل مدارهای RC فصل هشتم: میدان مغناطیسی میدان مغناطیسی تعریف B نیروی مغناطیس وارد بر جریان گشتاور نیروی وارد بر حلقه جریان بارهای در حال دوران سیکلو ترونها و سنکرو ترونها فصل نهم: قانون آمپر قانون آمپر دو رسانای موازی محاسبه میدان حاصل از سیم لوله قانون بیو – ساوار فصل دهم: قانون القای فاراده آزمایشهای فاراده قانون القاء فاراده قانون لنز مطالعه کمی القاء میدانهای مغناطیسی متغیر نسبت به زمان فصل یازدهم: القاییدگی القائیدگی محاسبه القاییدگی مدار RL انرژی و میدان مغناطیسی چگالی انرژی میدان مغناطیسی به همراه مثال های حل شده مختلف در هر فصل.