Электромагнетизм

• Основы электромагнетизма

  • Электромагнитное взаимодействие является фундаментальным и самым сильным из четырех известных взаимодействий. 
  • Оно включает в себя притяжение и отталкивание между электрически заряженными частицами и их магнитными полями. 
  • Взаимодействие между электрическими зарядами и магнитными полями было обнаружено в 1820 году Эрстедом. 

• История и открытия

  • В 1752 году Бенджамин Франклин провел эксперимент, демонстрирующий связь между электричеством и магнитными явлениями. 
  • В 1802 году Джан Романьози обнаружил, что электрический ток может отклонять стрелку компаса, что подтвердило связь между электричеством и магнетизмом. 
  • В 1910 году Уиттекер предположил, что молнии могут быть связаны с магнитными силами. 

• Фундаментальные силы и электрослабое взаимодействие

  • Электромагнитное взаимодействие является одним из четырех фундаментальных взаимодействий, наряду с сильным, слабым и гравитационным. 
  • При высокой энергии слабое взаимодействие и электромагнитное взаимодействие объединяются в электрослабое взаимодействие. 

• Классическая электродинамика

  • Уильям Гилберт в 1600 году предположил, что электричество и магнетизм являются разными явлениями. 
  • Бенджамин Франклин и Томас-Франсуа Далибар провели эксперименты, подтверждающие связь между электричеством и магнетизмом. 
  • Эрстед и Ампер провели дальнейшие эксперименты, которые привели к созданию электродинамики. 

• Теория электромагнетизма и специальная теория относительности

  • Джеймс Клерк Максвелл объединил предыдущие разработки в единую теорию, предполагая, что свет является электромагнитной волной. 
  • Уравнения Максвелла описывают поведение электромагнитного поля, а закон силы Лоренца определяет электромагнитную силу. 
  • Специальная теория относительности Эйнштейна совместила классическую электродинамику с классической механикой. 

• Современные проблемы и приложения

  • Некоторые нерешенные проблемы электромагнетизма включают отсутствие магнитных монополей и противоречия Абрахама-Минковского. 
  • Электромагнетизм лежит в основе построения электрических цепей, магнитопроводов и полупроводниковых приборов.