Skillnad mellan magnetism och elektromagnetism

Huvudskillnad - Magnetism vs Elektromagnetism

Magnetism och elektromagnetism är grundläggande begrepp i fysiken. De huvudskillnad mellan magnetism och elektromagnetism är det termen "Magnetism" omfattar endast fenomen på grund av magnetiska krafter, medan "Elektromagnetism" omfattar fenomen som beror på både magnetiska och elektriska krafter. Faktum är att elektriska och magnetiska krafter är båda manifestationerna av en singel elektromagnetisk kraft.

Vad är magnetism

Magnetism är en term som används för att beskriva vilket fenomen som kan tillskrivas ett magnetfält. Magneter kan utöva krafter på andra magneter eller magnetiska material. en magnetiskt fält beskrivs som en region där magneter / magnetiska material upplever en kraft. Magneter har poler, namngivna "nordpoler" och "södra poler". Som poler (nord-nord eller syd-syd) avvisar och i motsats till poler (nord-syd) lockar. Magnetiska poler har aldrig observerats ensamma (en nordpol är alltid åtföljd av en sydpol).

Magnetism kommer från en egenskap av elektroner som kallas snurra (det är viktigt att ange här att detta inte hänvisar till elektronens spinnning fysiskt, utan snarare att det finns en egenskap av en elektron som kan förklaras med hjälp av matematik som liknar matematiken som används för att beskriva hur objekten "snurrar" i klassisk fysik). Spin ger elektroner en egenskap som heter magnetisk moment. Vanligtvis är magnetiska moment i närliggande elektroner i motsatta riktningar och så avbryter de varandra.

I material som har magnetiserats är emellertid de magnetiska momenten av elektroner inriktade. De kombinerade magnetiska momenten gör det möjligt för ett magnetiserat material att utöva krafter på andra magnetiska material. När du placerar ett material inuti ett magnetfält kan det yttre fältet orsaka magnetiska moment av elektroner i materialets atomer att ställa upp, vilket gör att materialen blir magnetiserade. Graden till vilken ett material magnetiseras beror på både materialets typ och styrkan hos det yttre magnetfältet. Vissa material behåller justeringen av magnetiska moment även när det yttre magnetfältet avlägsnades och de blir permanenta magneter.

Vad är elektromagnetism

Elektromagnetism är en term som beskriver fenomen som kan hänföras till elektriska eller magnetiska krafter. Elektriska och magnetiska fält är interrelated, och de kan anses vara aspekter av en elektromagnetisk kraft, som vi kommer att nämna nedan.

Före 1820-talet hade forskare känt om egenskaper av elektricitet och magnetism genom olika experiment. År 1820 observerade Hans Christian Ørsted att när en kompass bringas nära en ledare som bär en elektrisk ström blir kompassens nål avböjd (med tanke på att kompassen hålls i rätt orientering). Detta var den första definitiva ledtråden att det fanns en koppling mellan el och magnetism. Det faktum att en ledare som bär en elektrisk ström producerar ett magnetfält är mycket användbart. Till exempel tillåter vi oss att göra elektromagneter genom att helt enkelt skicka en elektrisk ström runt en spiralad tråd.

En elektromagnet, gjord genom att sända en elektrisk ström runt en ledare.

Efter Ørsteds upptäckt började många andra forskare också titta närmare på förhållandet mellan el och magnetism. Det upptäcktes att om två strömförande ledare hålls nära varandra, utövar de krafter på varandra. Snart kom den franska fysikern André Ampère med en ekvation för att beskriva den attraktiva kraften mellan två sådana ledare vad gäller storleken på strömmen som de bär.

Under 1830-talet upptäckte den engelska fysikern Michael Faraday att om en ledare hålls i ett föränderligt magnetfält börjar en ström att strömma genom ledaren medan magnetfältet ändras. Han demonstrerade detta på två sätt: för det första visade han att om en permanentmagnet flyttas fram och tillbaka inuti en spiralledare, börjar en ström att strömma i ledaren. För det andra visade han att om en ledare som inte bär en ström hålls nära en annan ledare som är bär en ström, då kan en ström göras för att strömma i den första ledaren genom att ändra strömmen i den andra ledaren. På 1860-talet kombinerade James Clerk Maxwell idéerna med Ampère och Faraday, uttryckte dem alla i matematisk form och visade att elektricitet och magnetism är båda aspekter av ett mer allmänt bakomliggande fenomen. Med Albert Einsteins speciella relativitetsteori blev det möjligt att visa att det som upplevs som ett elektriskt fält av en observatör faktiskt kan upplevas som ett magnetfält av en annan.

Historien slutade inte där: på 1970-talet visade teoretiska fysiker Sheldon Glashow, Abdus Salam och Steven Weinberg att de elektromagnetiska krafterna vid höga energier uppträdde på samma sätt som svaga kärnkrafter gjorde. Deras resultat bekräftades senare av experiment och skapade en ny enande i fysiken: den elektromagnetiska kraften och den svaga kraften kombinerades till en enda elektrovågkraft. Kombinera denna elektrovågskraft med de andra två grundläggande krafterna: den starka kärnkraften och gravitationsstyrkan är fortfarande den största utmaningen i fysiken.

Skillnad mellan magnetism och elektromagnetism

Omfattning

Magnetism avser endast fenomen som orsakas av magnetiska krafter.

elektro~~POS=TRUNC avser fenomen som orsakas av såväl elektriska krafter som magnetiska krafter.

referenser

Byrne, C. (2015, 2 januari). En kort historia av elektromagnetism. Hämtad 29 oktober 2015 från UMass Lowell

Image Courtesy

"Den färdiga magneten" av Shal Farley (eget arbete) [CC BY-SA 2.0], via flickr