Efni.
Therafsegulfræði Það er grein eðlisfræðinnar sem nálgast svið rafmagns og segulmagna frá sameiningarkenningu til að móta einn af fjórum grundvallaröflum alheimsins sem vitað er til þessa: rafsegulfræði. Önnur grundvallaröflin (eða grundvallar víxlverkanir) eru þyngdarafl og sterk og veik kjarnorkusamspil.
Rafsegulfræði er sviðskenning, það er byggt á líkamlegum stærðum vektor eða tensor, sem ráðast af stöðu í rúmi og tíma. Það er byggt á fjórum vektorjafnaðarjöfnum (mótaðar af Michael Faraday og þróaðar í fyrsta skipti af James Clerk Maxwell, þess vegna voru þeir skírðir sem Maxwell jöfnur) sem leyfa sameiginlega rannsókn á raf- og segulsviðum, svo og rafstraum, rafskautun og segulskautun.
Aftur á móti er rafsegulfræði stórsérfræðileg kenning.Þetta þýðir að það rannsakar stór rafsegulfyrirbæri, sem eiga við um mikinn fjölda agna og talsverðar vegalengdir, þar sem það á lotukerfinu og sameindastigi víkur fyrir annarri fræðigrein, þekkt sem skammtafræði.
Þrátt fyrir það, eftir skammtabyltingu tuttugustu aldar, hófst leit að skammtafræðikenningu um rafsegulsviðskipti og þannig varð til skammtafrafaflfræði.
- Sjá einnig: Segulefni
Notkunarsvæði rafsegulsviðs
Þetta svið eðlisfræðinnar hefur verið lykilatriði í þróun fjölmargra fræðigreina og tækni, einkum verkfræði og rafeindatækni, auk geymslu rafmagns og jafnvel notkun þess á sviðum heilsu, flug- eða byggingarmála. þéttbýli.
Svonefnd önnur iðnbylting eða tæknibylting hefði ekki verið möguleg án þess að leggja undir sig rafmagn og rafsegulfræði.
Dæmi um notkun rafsegulsviðs
- Frímerki. Vélbúnaður þessara daglegu græja felur í sér hringrás rafmagns í gegnum rafsegul, þar sem segulsvið dregur til sín örlítinn málmhamar að bjöllu, truflar hringrásina og leyfir henni að byrja aftur, þannig að hamarinn lemur ítrekað og framleiðir hljóðið sem vekur athygli okkar.
- Segul fjöðrunarlestir. Í stað þess að rúlla á teinum eins og hefðbundnum lestum, er þetta ofurtæknilega lestarlíkan haldið í segulsvif þökk sé öflugum rafseglum sem sett eru upp í neðri hluta þess. Þannig heldur rafdrátturinn á milli segulanna og málmsins á pallinum sem lestin keyrir á þyngd ökutækisins í loftinu.
- Rafspennur. Spenni, þessi sívalur búnaður sem í sumum löndum sem við sjáum á raflínum, þjóna til að stjórna (auka eða minnka) spennu á víxlstraumi. Þeir gera þetta með vafningum sem er raðað í kringum járnkjarna, þar sem rafsegulsvið gera kleift að breyta styrkleika útstreymisins.
- Rafmótorar. Rafmótorar eru rafvélar sem með því að snúast um ás breyta raforku í vélræna orku. Þessi orka er það sem myndar hreyfingu farsímans. Aðgerð þess byggist á rafsegulkraftum aðdráttar og frádráttar á milli segullar og spólu sem rafstraumur berst um.
- Dynamos. Þessi tæki eru notuð til að nýta sér snúning hjóla ökutækis, svo sem bíl, til að snúa segli og framleiða segulsvið sem færir víxlstraum til spólanna.
- Sími. Galdurinn á bak við þetta hversdagslega tæki er enginn annar en hæfileikinn til að breyta hljóðbylgjum (svo sem rödd) í mótanir á rafsegulsviði sem hægt er að senda, upphaflega með kapli, í móttakara í hinum endanum sem er fær um að steypa ferlið og batna hljóðbylgjur sem innihalda rafsegulsvið.
- Örbylgjuofnar Þessi tæki starfa frá myndun og þéttingu rafsegulbylgjna á mat. Þessar bylgjur eru svipaðar þeim sem notaðar eru í fjarskiptasamskiptum, en með mikilli tíðni sem snýst diplóðu (segulagnir) matarins á mjög miklum hraða, þar sem þeir reyna að stilla segulsviðið sem myndast. Þessi hreyfing er það sem býr til hitann.
- Segulómun (MRI). Þessi læknisfræðilega beiting rafsegulsviðs hefur verið fordæmalaus framfarir í heilbrigðismálum, þar sem það gerir kleift að kanna á innrásarlegan hátt innri líkama lífvera, frá rafsegulstýringu á vetnisatómunum sem í henni eru, til að búa svið sem túlkað er af sérhæfðum tölvum.
- Hljóðnemar Þessi tæki sem eru svo algeng í dag starfa þökk sé þind sem dregin er af rafsegli, en næmi þeirra fyrir hljóðbylgjum gerir þeim kleift að þýða þau í rafmerki. Þetta er síðan hægt að senda og dulkóða lítillega, eða jafnvel geyma og afrita seinna.
- Massagreindir. Það er tæki sem gerir kleift að greina samsetningu tiltekinna efnasambanda af mikilli nákvæmni, frá segulskilnaði atómanna sem mynda þau, með jónun þeirra og lestri með sérhæfðri tölvu.
- Oscilloscopes. Rafeindatæki sem hafa það að markmiði að tákna rafræn merki sem eru breytileg með tímanum og koma frá tiltekinni uppsprettu. Til þess nota þeir hnitás á skjánum þar sem línurnar eru afurð mælinga á spennunum frá ákveðnu rafmerki. Þau eru notuð í læknisfræði til að mæla virkni hjarta, heila eða annarra líffæra.
- Segulspil. Þessi tækni gerir kleift að til staðar kredit- eða debetkort, þar sem segulband er skautað á ákveðinn hátt, til að dulkóða upplýsingar byggðar á stefnumörkun járnsegulagnanna. Með því að koma upplýsingum inn í þær skauta tilnefnd tæki svo agnirnar á sérstakan hátt, svo að hægt sé að „lesa“ umrædda röð til að ná í upplýsingarnar.
- Stafræn geymsla á segulböndum. Lykillinn að heimi upplýsingatækni og tölvu gerir það kleift að geyma mikið magn upplýsinga á seguldiskum þar sem agnirnar eru skautaðar á sérstakan hátt og hægt er að dulkóða þær með tölvukerfi. Þessir diskar geta verið færanlegir, eins og penna drif eða nú aflagðir disklingar, eða þeir geta verið varanlegir og flóknari, eins og harðir diskar.
- Segultrommur. Þetta líkan af gagnageymslu, sem var vinsælt á fimmta og sjötta áratug síðustu aldar, var ein fyrsta mynd segulsviðs geymslu. Það er holur málmhólkur sem snýst á miklum hraða, umkringdur segulmagni (járnoxíði) sem upplýsingar eru prentaðar á með dulmáli skautunarkerfi. Ólíkt diskunum hafði það ekki leshöfuð og það gerði það að verkum að það var nokkur lipurð við að sækja upplýsingar.
- Hjólaljós. Ljósin sem eru innbyggð að framan reiðhjólanna, sem kveikja á sér þegar þau hreyfast, virka þökk sé snúningi hjólsins sem segull er festur á, en snúningur þess framleiðir segulsvið og því hóflega uppsprettu til skiptis rafmagn. Þessi rafhleðsla er síðan leidd að perunni og þýdd í ljós.
- Haltu áfram með: Koparforrit
