Verschil tussen magnetisme en elektromagnetisme

Belangrijkste verschil - Magnetisme versus elektromagnetisme

Magnetisme en elektromagnetisme zijn fundamentele concepten in de natuurkunde. De grootste verschil tussen magnetisme en elektromagnetisme is dat de term "Magnetisme" omvat alleen verschijnselen als gevolg van magnetische krachten, terwijl "Elektromagnetisme" omvat verschijnselen als gevolg van zowel magnetische als elektrische krachten. In feite, elektrische en magnetische krachten zijn beide manifestaties van een single elektromagnetische kracht.

Wat is magnetisme

Magnetisme is een term die wordt gebruikt om elk verschijnsel te beschrijven dat kan worden toegeschreven aan een magnetisch veld. Magneten kunnen krachten uitoefenen op andere magneten of magnetische materialen. EEN magnetisch veld wordt beschreven als een gebied waar magneten / magnetische materialen een kracht ervaren. Magneten hebben polen, met de naam "noordpool" en "zuidpool". Als polen (noord-noord of zuid-zuid) trekken afwerende en in tegenstelling tot polen (noord-zuid) aan. Magnetische polen zijn nooit alleen waargenomen (een noordpool is altijd vergezeld van een zuidpool).

Magnetisme komt van een eigenschap van elektronen die bekend staan ​​als spinnen (het is belangrijk om hier te vermelden dat dit niet verwijst naar het spinnen van het elektron fysiek, maar eerder dat er een eigenschap van een elektron is die kan worden verklaard met behulp van wiskunde die vergelijkbaar is met de wiskunde die wordt gebruikt om te beschrijven hoe objecten "draaien" in de klassieke natuurkunde). Spin geeft elektronen een eigenschap genaamd de magnetisch moment. Meestal zijn magnetische momenten van nabije elektronen in tegengestelde richting en dus heffen ze elkaar op.

In gemagnetiseerde materialen zijn de magnetische momenten van elektronen echter uitgelijnd. De gecombineerde magnetische momenten maken het mogelijk dat een gemagnetiseerd materiaal krachten uitoefent op andere magnetische materialen. Wanneer u een materiaal in een magnetisch veld plaatst, kan het externe veld ervoor zorgen dat de magnetische momenten van elektronen in de atomen van het materiaal op één lijn komen te liggen, waardoor de materialen worden gemagnetiseerd. De mate waarin een materiaal wordt gemagnetiseerd hangt af van zowel het type materiaal als de sterkte van het externe magnetische veld. Sommige materialen behouden de uitlijning van magnetische momenten zelfs wanneer het externe magnetische veld verwijderd en het worden permanente magneten.

Wat is elektromagnetisme

Elektromagnetisme is een term die verschijnselen beschrijft die aan elektrisch kunnen worden toegeschreven of magnetische krachten. Elektrische en magnetische velden zijn met elkaar verbonden, en ze kunnen als aspecten van één worden beschouwd elektromagnetische kracht, zoals we hieronder zullen noemen.

Vóór de jaren 1820 kenden wetenschappers verschillende eigenschappen van elektriciteit en magnetisme. In 1820 merkte Hans Christian Ørsted (een Deense fysicus) op dat wanneer een kompas in de buurt van een geleider met een elektrische stroom wordt gebracht, de naald van het kompas wordt afgebogen (aangezien het kompas in de juiste richting wordt gehouden). Dit was de eerste definitieve aanwijzing dat er een verband was tussen elektriciteit en magnetisme. Het feit dat een geleider met een elektrische stroom een ​​magnetisch veld produceert, is zeer nuttig. Het stelt ons bijvoorbeeld in staat om elektromagneten te maken door simpelweg een elektrische stroom rond een spiraaldraad te sturen.

Een elektromagneet, gemaakt door een elektrische stroom rond een geleider te sturen.

Na de ontdekking van Ørsted begonnen ook veel andere wetenschappers de relatie tussen elektriciteit en magnetisme nader te bekijken. Er werd ontdekt dat als twee stroomvoerende geleiders dicht bij elkaar worden gehouden, ze krachten op elkaar uitoefenen. Al snel kwam de Franse fysicus André Ampère met een vergelijking om de aantrekkingskracht tussen twee van dergelijke conducteurs te beschrijven in termen van de grootte van de stroom die ze dragen.

In de jaren 1830 ontdekte de Engelse natuurkundige Michael Faraday dat als een geleider in een veranderend magnetisch veld wordt gehouden, er een stroom door de geleider begint te stromen terwijl het magnetische veld verandert. Hij demonstreerde dit op twee manieren: ten eerste liet hij zien dat als een permanente magneet heen en weer wordt bewogen in een opgerolde geleider, er een stroom in de geleider begint te stromen. Ten tweede toonde hij aan dat als een geleider die geen stroom drijft, dicht bij een andere geleider wordt gehouden is het dragen van een stroom, dan kan een stroom worden gemaakt om in de eerste geleider te stromen door de stroom in de andere geleider te veranderen. In de jaren 1860 combineerde James Clerk Maxwell de ideeën van Ampère en Faraday en bracht ze allemaal in een wiskundige vorm tot uitdrukking en liet zien dat elektriciteit en magnetisme beide aspecten zijn van een meer algemeen onderliggend fenomeen. Met de speciale relativiteitstheorie van Albert Einstein werd het mogelijk om te laten zien dat wat door een waarnemer als een elektrisch veld wordt ervaren, in feite als een magnetisch veld door een ander kan worden ervaren..

Het verhaal eindigde hier niet: in de jaren '70 toonden theoretische fysici Sheldon Glashow, Abdus Salam en Steven Weinberg aan dat bij hoge energieën elektromagnetische krachten zich op dezelfde manier gedroegen als zwakke nucleaire krachten deed. Hun bevindingen werden later bevestigd door experimenten en brachten een nieuwe tot stand unificatie in de natuurkunde: de elektromagnetische kracht en de zwakke kracht werden gecombineerd tot een enkele elektrozwakke kracht. Het combineren van deze elektrozwakke kracht met de andere twee fundamentele krachten: de sterke kernkracht en de zwaartekracht, blijft de grootste uitdaging in de natuurkunde.

Verschil tussen magnetisme en elektromagnetisme

strekking

Magnetisme heeft alleen betrekking op verschijnselen die worden veroorzaakt door magnetische krachten.

electromagnetisme verwijst naar fenomenen die worden veroorzaakt door zowel elektrische krachten als magnetische krachten.

Referenties

Byrne, C. (2015, 2 januari). Een korte geschiedenis van elektromagnetisme. Ontvangen op 29 oktober 2015 van UMass Lowell

Afbeelding Met dank

"The Finished Magnet" door Shal Farley (Eigen werk) [CC BY-SA 2.0], via flickr