Elektromagnetisme

Elektromagnetisme of elektromagnetika, is die studie van elektriese en magnetiese velde.

In elektromeganiese energie-oordrag, transmissiestelsels wat teen RF radiofrekwensies funksioneer, golfleiers wat teen mikrogolf of optiese frekwensies funksioneer en die ontwerp van antennas, is 'n deeglike kennis van die gedrag van elektriese en magnetiese velde noodsaaklik. Stroombaanteorie beskryf die verband tussen spanning en stroom en is grotendeels gebaseer op Ohm se wet. Terwyl dit dikwels voldoende is in elektriese ontwerpstoepassings, word hierdie wette omvergewerp wanneer daar teen hoë frekwensies gewerk word. Om hier agter die kap van die byl in te kom, moet elektromagnetiese veldteorie verstaan word. Ohm se wet is as't ware 'n spesiale geval in veldteorie.

Geskiedenis

'n Magdom navorsers was direk en indirek betrokke by die ontwikkeling van die beginsels van elektromagnetiese teorie. Hulle sluit onder andere die volgende in: Oersted, Lorentz, Karl Friedrich Gauss, Charles Coulomb, André-Marie Ampère, Michael Faraday, Maxwell sowel as Hertz.

In 1820 het Hans Christian Oersted, 'n Sweedse professor van fisika, 'n verband tussen elektrisiteit en magnetisme aangekondig.

James Clerk Maxwell, 'n Skotse professor van natuurlike filosofie, staan egter kop en skouers bo alle wetenskaplikes in hierdie rigting uit. Hy het breedvoerige wiskundige analises uitgevoer en dié stel vergelykings opgestel waarin al die verskeie bydraes van sy voorlopers op die terrein van elektrisiteit en magnetisme saamgevat word. Hierdie stel vergelykings is dan ook na hom vernoem.

Maxwell se vergelykings beskryf die evolusie van elektromagnetiese velde in drie dimensies soos wat tyd verloop. Sy vergelykings is elegant en eenvoudig en sowaar 'n intellektuele prestasie vergelykbaar met dié van Isaac Newton - iets waarvan alle studente van fisika bewus moet wees.

In 1888 het 'n Duitse fisikus, Heinrich Hertz, deur middel van eksperimentele ondersoek van lae-frekwensie elektromagnetiese golwe, Maxwell se voorspellings en vergelykings gestaaf.

Teorie

Elektromagnetiese teorie is 'n gevorderde vakgebied en 'n deeglike, analitiese verduideliking daarvan behels die oplossing Maxwell se vergelykings vir verskillende gevalle. Die wat belangstel word verwys na bron. 'n Meer grafiese, eenvoudige verduideliking sal hier gebied word.

Verwysings

• Hermann A. Haus en James R. Melcher, "Electromagnetic Fields and Energy", pp. 1-37, Prentice Hall Inc. 1989.
• - 'n e-boek (HTML of pdf) oor elektrisiteit en magnetisme