لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 9
الکترومغناطیس و سابقه تاریخی
ممبدا علم الکتریسیته به مشاهده معروف تالس ملطی در 600 سال قبل از میلاد بر می گردد. در آن زمان تالس متوجه شد که یک تکه کهربای مالش داده شده خرده های کاه را می رباید. از طرف دیگر مبدا علم مغناطیس به مشاهده این واقعیت بر می گردد که بعضی سنگها (مانند سنگهای ماگنتیت) به طور طبیعی آهن را جذب می کنند. این دو علم تا سال 1199/1820به موازات هم تکامل می یابد. در سال 1199/1820 هانس هانس کریستسان اورستدمشاهده کرد که جریان الکتریکی در یک سیستم می تواند عقربه قطب نمای مغباطیسی را تحت تاثیر قرار دهد.
بدین ترتیب الکترومغناطیس به عنوان یک علم مطرح شد. این علم جدید توسط بسیاری از پژوهندگان که مهمترین آنها مایکل فاراده بود،تکامت بیشتری یافت. جیمز کلرک ماکسول قوانین مغناطیس را به شکلی که اساسا امروزه می شناسیم ، در آورد . این قوانین که معادلات ماکسولنامیده می شوندهمان نقشی را در الکترو مغناطیس دارند که قوانین حرکت و گرانش نیوتن در مکانیک دارا هستند.
اگر چه تلفیق الکتریسیته و مغناطیس توسط ماکسول بیشتر مبتنی بر کار پیشینیانش بود اما خود او نیز سهم عمده ای در آن داشت. ماکسول چنین نتیجه گرفت که که ماهیت نور ، الکترو مغناطیسی استو سرعت آن را می توان با اندازه گیری های صرفا الکتریکی ومغناطیس تعیین کرد. از این رو اپتیک با الکتریسیته و مغناطیس رابطه ی نزدیکی پیدا کرد
میدان عمل معادلات ماکسول وسیع است ؛این میدان اصول اساسی وسایل الکترومغناطیسی و اپتیکی بزرگ مقیاس، از قبیل موتور ها ،رادیو، تلویزین،فرستنده ،رادار،میکروسکوپ ها و تلسکوپ ها را در بر می گیرد.
تکامل الکترو مغناطیس کلاسسیک به ماکسول ختم نشد. فیزیک دان انگلیسی الیور هویسایدو بویژه فیزیک دان هاندی اچ. آ.لورنتس، در پالایش نظریه ماکسولمشارکت اساسی داشتند. هاینریش هرتز بیست سال و اندی پس از آنکه ماکسول نظریه خود را مطرح کرد ، گام موثری برداشت. وی ((امواج ماکسولی)) الکترو مغناطیسی را ، از نوعی که امروزه امواج کوتاه رادیو می نامیم ، در آزمایشگاه تولید کرد. مارکونی و دیگران کاربرد عملی امواج الکترومغناطیسی ماکسول و هرتز را مورد استفاده قرار ذاذند.
امروزه الکترومغناطیس از دو جهت مورد توجه است . یکی در سطح کاربردهای مهندسی ،که در آن معادلات ماکسول عموما در حل تعداد زیادی از مسایل عملی مورد استفاده قرار می گیرندو دیگری در سطح مبانی نظری. در این سطح چنان تلاش مداومی برای گسترش دامنه آن وجود دارد که الکترو مغناطیس حالت ویژه ای از یک نظریه عمومی تر جلوه می کند. این نظریه عمومی تر نظریه های مثلا گرانش و فیزیک کوانتومی را در بر می گیرداما پرداخت این نظریه کلی هنوز به نتیجه ی نهایی نرسیده است.
الکتریسته به 600 سال قبل از میرسد در داستانهای میلتوس میخوانیم که
یک بار در اثر مالش کاه را جذب میکند
مغناطیس از موقعی شناخته شد که مشاهده گردید بعضی از سنگها
مثل مگ نی تیت اهن را میربایند علم الکتریسیته ومغناطیس در ابتدا جدا
گانه تو سعه پیدا کرده اند تا اینکه در سال 1820 هنس کریستا ل اور ستد
1777تا 1851 رابطه بین انها مشاهده کردند وبه این ترتیب که اگر
جریانی از سیم بگذرد میتواند مغناطیس را تحت تا ثیر قرار دهد
بعد از او علمای زیادی راجع به الکترو مغناطیس تحقیق یکی از مهشور
ترین انها فارادی است ولی خدمات ماکسول1831-1879 بود که قوانین
الکترو مغناطیس به صورتی در امد که امروز می شنا سیم که این قوانین
به معدلات ماکسول شناخته شدند این قوانین به اندازه قوانین حرکت جاذبه
نیوتون در مکانیک اهمیت دارند ماکسول نشان داد که نور یک موج الکترو
مغناطیس است و سرعتش را تنها با انداره گیری های الکترو مغناطیس
میتوان پیدا کرد بدین ترتیب علم نور با علم الکترو مغناطیس رابطه پیدا
کرد . معادلات ماکسول شامل:
قسمتهای اساسی الکترو مغنا طیس ونور مثل سیکلو ترنها – ماشین های
محاسبه – رادیو –رادار ...میباشد
تئوری الکترو مغناطیس با معدلات ماکسول خاتمه پیدا نکرد فیزیسین
انگلیسی هوی ساید1850-1925 و فیزیسین
هلندی لرنس 1857-1926 معادلات ماکسول را تشریح کرده ند هرتس
185۷-1894 20سال بعد از ماکسول در لابراتوار امواج
الکترو مغنا طیس را به طور
تجربی به وجود اورد امواج هرتس را امواج کوتاه مینامیم .
الکترو مغناطیس در دو جهت تو سعه مییابد:از طرفی در صنعت واز
طرف دیگر تئورسین ها کوشش میکنند که قوانین ماکسول را دیسکتئوریش
عمومی تری بگنجانداین تئوری شامل قوانین ماکسول وقوانین
جاذبه وقوانین کوانتومی خواهد بود
(هادیها وعایقها)
هر گاه میله فلزی رادر دو دست گرفته وبا پوست خود مالش دهیم این
میله دارای بار الکتریکی نخواهد شد در صورتی که اگر یک میله شیشه را
مالش داده ودست به ان بزنیم دارای بار الکتریکی خواهد شد .دلیلش این
است که فلزات وبدن هادی الکتریسیته هستند در حالی که میله شیشه ای
الکتریسیته را هدایت نمیکند وان را عایق الکتریسیته نامند در اجسام هادی
بار های الکتریکی میتوانند حرکت کنند ولی در عایق ها نمیتوانند
(حرکت بار الکتریکی منطق است )
در زمان فرانکلین عقیده بر این بود که جریان الکتریسیته جریان پیوسته
است ولی تئوری اتمی ماده نشان داد که حتی اب هم پیوسته نیست بلکه از
حرکت اتم ها تشکیل شده است. تجربه نشان میدهد که جریان الکتریسیته
مجموعه ای از یک بار الکتریکی که حداقل بار اکتریسیته است میباسد این
حداقل بار الکتریکیکه نام ان را (ای ) گذاسته ابم .هر بار الکتریکی (کیو)
دیگری را میتوان بصورت (ان.ای)نوشت .(ان)یک عدد صحیح مپبت یا
منفی است .وقتی یک خاصیت فیزیکی قبل حرکت بار بار الکتریکی دائمی
نبوده و منطق باشد میگویند این خاصیت و یا کوانیتزه است. کوانیتزه
بودن پایه فیزیک مدرن است.
وجود اتم والکترون وپورتون نشان میدهد جرم هم کوانیتزه است که
خواص زیادی کوانیتزه هستند به شرط اینکه انها را با مقیاس اتمی مشاهده
کنیم .ممتنم زاویه ای وانرژی جزو این خواصند.تئوری کلاسیک المترو
مغناطیس در باره منطق بودن حرکت بار الکتریکی بحثی نمیکند هم چنین
قوانین نیوتون از وجود پرتون ها و الکترون ها در ماده حرفی نمیزند هر
دو تئوری نا قصند چون خواص بار و ماده را با مقیاس اتمی شرح
نمیدهند تئوری کلاسیک الکترو مغناطیس مثلا کاملا تشریح میکند که چه
اتفاقی می افتد اگر یک میله مغناطیسی را وارد یک سیم پیچ میکنیم ولی
شرح ولی شرح خواص مغناطیسی میله از روی اتم هایی که تشکیل
میله را میدهند با تئوری کلاسیک الکترئ مغناطیس ممکن نیست برای
اینطور مسائل و نظیر انها تئوری فیزیک کووانت ها لازم است
انجمن فیزیکدانان جوان ایران
شبکه فیزیک هوپا
اخبار مقالات و نرم افزار های علمی
تحقیق و بررسی در مورد فیزیک الکترو مغناطیس
