Elektromanyetizma nedir?

Elektromanyetizma, elektrik yükleri ile elektrik ve manyetik alanlar arasındaki ilişkileri inceleyen fizik alanıdır. Statik elektrik, mıknatıslar, elektrik akımı ve ışık aynı temel etkileşimin farklı görünümleridir. Elektronikten enerji üretimine ve haberleşmeye kadar pek çok teknoloji bu ilişkilerden yararlanır.

Elektrik ve manyetik alanlar

1. Yük ve elektrik alan Pozitif ve negatif yükler elektriksel etkileşime katılır. Aynı işaretli yükler birbirini iter, zıt işaretliler çeker. Elektrik alan, bir noktadaki yükün karşılaşacağı etkiyi tanımlar. Alan çizgileri, gerçek iplikler değil, alanın yönünü ve göreli yapısını anlatan çizimlerdir. 2. Akım ve potansiyel farkı Elektrik akımı, yük akışının zaman başına miktarıdır. Potansiyel farkı ise birim yük başına enerji farkıyla ilişkilidir. Bir devrede enerji aktarımını yalnızca elektronların kabloyu çok hızlı katetmesiyle açıklamak doğru değildir; elektriksel sinyal ve alanlar da önemlidir. 3. Manyetik etkileşim Hareketli yükler ve elektrik akımları manyetik alan oluşturabilir. Manyetik alan hareket eden bir yüke, hareket yönüne de bağlı kuvvet uygulayabilir. Mıknatısın davranışı, maddedeki mikroskobik manyetik özelliklerin ortak düzeniyle ilgilidir; her metal güçlü bir mıknatıs tarafından çekilmez.

İndüksiyon, dalgalar ve teknolojiler

4. Elektromanyetik indüksiyon Bir devreden geçen manyetik akının değişmesi elektromotor kuvvet oluşturabilir. Jeneratörler mekanik hareketi elektrik enerjisine dönüştürürken bu ilkeden yararlanır. Transformatörler de değişen alanlar aracılığıyla enerji aktarır; ideal modeller gerçek kayıpları tamamen göstermez. 5. Maxwell ve elektromanyetik dalgalar Maxwell denklemleri elektrik ve manyetik olayları birleştirir. Değişen alanların dalga olarak yayılabileceğini gösterir. Radyo, mikrodalga, görünür ışık ve X ışınları farklı frekans aralıklarındaki elektromanyetik dalgalardır; boşlukta aynı temel hızla yayılırlar. 6. Günlük kullanım ve ayrımlar Motorlar, antenler ve birçok sensör elektromanyetik etkileşime dayanır. Bir ışınımın etkisini frekans, şiddet, maruz kalma süresi ve ortam belirler. Bütün ışınımları aynı saymak veya yalnızca görünmez oldukları için aynı özellikte kabul etmek bilimsel açıdan doğru değildir.