الکترومغناطیس

a.inkare

عضو جدید
دوستان عزیز
برای سامان دادن به تالار فیزیک سعی داریم مانند دیگر تالار ها مطالب را به طور طبقه بندی شده قرار دهیم
این کار را با همین تاپیک آغاز میکنیم
از شما میخواهم در ادامه راه اندازی این تاپیک ها از هیچ تلاشی فروگذار نکنید
اگر ما بیاییم
آنوقت همه می آیند
خوشبختانه یا متاسفانه این تالار مدیر ندارد
پس باید همگی با هم برای ارتقای آن تلاش کنیم
;););););););););););););)
به زودی مطالب اصلی قرار داده خواهد شد
منتظر باشید!
 

a.inkare

عضو جدید
الکترومغناطیس شاخه‌ای از علم فیزیک است که به مطالعهٔ پدیده‌های الکتریکی و مغناطیسی و ارتباط این دو با هم می‌پردازد. از طرفی یکی از ۴ نیرو بنیادی طبیعت است .الکترومغناطیس توصیف‌گر بیشتر پدیده‌هایی است(به جز گرانش) که در زندگی روزمره اتفاق می‌افتد.الکترومغناطیس همچنین نیرویی است که الکترون‌ها و پروتون‌ها را در داخل اتم‌ها پیش هم نگه می‌دارد. نیروی الکترومغناطیس است که در هر دو تجلی میدانهای الکتریکی و میدانهای مغناطیسی می‌باشد هر دو جنبه‌های ساده اما مختلف از الکترومغناطیس هستند و از این رو ذاتا یه یکدیگر مربوط اند. بنابراین، تغییر میدان الکتریکی تولید میدان مغناطیسی و برعکس تغییر میدان مغناطیسی تولید میدان الکتریکی می‌کند این اثر به نام القای الکترومغناطیسی است، و اساس عمل برای ژنراتورهای الکتریکی، موتورهای القایی و ترانسفورماتورها می‌باشد . میدانهای الکتریکی معلول چند پدیده‌های الکتریکی معمول هستند مانند:پتانسیل الکتریکی (مانند ولتاژ باتری) و جریان الکتریکی (مانند جریان برق). میدانهای مغناطیسی معلول نیروی مربوط با مغناطیس هستند. نیروی الکترومغناطیسی از طریق تبادل ذراتی به نام فوتون‌ها و فوتون‌های مجازی عمل می‌کند. مفاهیم نظری الکترومغناطیس منجر به توسعه نسبیت خاص در سال ۱۹۰۵ شده‌است

تاریخچه الکترومغناطیسدر ایتدا تصور بر این بود که الکتریسیته و مغناطیس به عنوان دو نیروی جدا از هم عمل می‌کنند. با این حال این تغییر دیدگاه، با انتشار رساله الکتریسیته و مغناطیس جیمز کلارک ماکسول در تاریخ '۱۸۷۳ است که در آن نشان داده می‌شود تعامل بارهای مثبت و منفی توسط یک نیروی تنظیم می‌شد. چهار اثر عمده ناشی از این تداخلات، به وضوح توسط آزمایش‌ها نشان داده شده‌اند، وجود دارد: ۱-نیروی الکتریکی جذب و یا دفع کننده بارها توسط یک دیگرمتناسب با معکوس مربع فاصله بین آن‌ها است. ۲-قطب مغناطیسی همیشه به صورت جفت توسط خطوط میدان مغناطیسی به هم متصل می‌شوند : قطب شمال مغناطیسی به قطب جنوب مغناطیسی متصل است. ۳-جریان الکتریکی در سیم حامل جریان، میدان مغناطیسی دایره‌ای اطراف سیم ایجاد می‌کند، که جهت آن بسته به جهت جریان است. ۴-هنگامی که حلقه سیم به سمت میدان مغناطیسی یا دور از میدان مغناطیسی حرکت کند و یا میدان مغناطیسی به سمت نزدیک شدن ویا دور شدن از آن نقل مکان کند، جهت آن بسته به جهت جریان در آن جنبش است.زمانی که هانس کریستین هانس کریستین اورستد در حال آماده شدن برای سخنرانی شب در ۱۸۲۰ آوریل ۲۱ بود، مشاهدات شگفت آوری کسب کرد .او متوجه شد که سوزن قطب نما زمانی که جریان الکتریکی حاصل از باتری روشن و خاموش می‌شد، از قطب مثیت منحرف می‌گردید. این انحراف او را متقاعد کرد که، میدانهای مغناطیسی از طرف یک سیم حامل جریان الکتریکی تاثیر می‌پذیرد ورابطه مستقیم بین الکتریسیته و مغناطیس وجود دارد. به زودی او به یافته‌های خود را به چاپ رسانید که به نشان می‌داد جریان الکتریکی تولید میدان مغناطیسی حول یک سیم حامل جریان می‌کند. CGS واحد القاء مغناطیسی (oersted) است به نام و به افتخار او نامگذاری شده‌است. این اتحاد که توسط مایکل فارادی مشاهده، توسط جیمز کلارک ماکسول گسترش یافت و بخشی از آن توسط الیور هویساید و هاینریش هرتز مجددا فرمول بندی شد.

الکترودینامیک کلاسیک

نظریه دقیق الکترومغناطیس، معروف به الکترومغناطیس کلاسیک، توسط فیزیکدانان طی قرن ۱۹، که در اوج کار جیمز کلرک ماکسول، که متحد تحولات قبل به تئوری واحد و کشف ماهیت الکترومغناطیسی نور است. در الکترومغناطیس کلاسیک، میدان الکترومغناطیسی توسط مجموعه‌ای از معادلات شناخته شده به عنوان معادلات ماکسول، و نیروی الکترومغناطیسی داده شده توسط قانون نیروی لورنتس توجیه می‌شود.یکی از خصوصیات الکترومغناطیس کلاسیک است که به سختی با مکانیک کلاسیک سازگار است، اما سازگاری آن با نسبیت خاص به راحتی قابل نشان دادن است. با توجه به این که در معادلات ماکسول، سرعت نور در خلاء ثابتی است جهانی، و تنها وابسته به گذردهی الکتریکی و نفوذپذیری مغناطیسی در فضای خلا می‌باشد. این ناقض قوانین سرعت گالیله‌ای، سنگ بنای اولیه از[ مکانیک کلاسیک] است. یک راه برای آشتی دادن دو نظریه این است که فرض وجود [اتر] درخشان که از طریق آن نور حرکت می‌کند. با این حال، پس از آن تلاش‌های تجربی موفق به شناسایی حضور اتر نشد.
جدول یکاها




یکا های الکترومغناطیس

نماد

نام کمیت

نام یکا

یکا

یکا پایه

I



A

A (= W/V = C/s)

Q



C

A·s

U, ΔV, Δφ; E



V

J/C = kg·m[SUP]2[/SUP]·s[SUP]−3[/SUP]·A[SUP]−1[/SUP]

R; Z; X



Ω

V/A = kg·m[SUP]2[/SUP]·s[SUP]−3[/SUP]·A[SUP]−2[/SUP]

ρ


ohm metre

Ω·m

kg·m[SUP]3[/SUP]·s[SUP]−3[/SUP]·A[SUP]−2[/SUP]

P



W

V·A = kg·m[SUP]2[/SUP]·s[SUP]−3[/SUP]

C



F

C/V = kg[SUP]−1[/SUP]·m[SUP]−2[/SUP]·A[SUP]2[/SUP]·s[SUP]4[/SUP]

E


ولت per metre

V/m

N/C = kg·m·A[SUP]−1[/SUP]·s[SUP]−3[/SUP]

D


کولن per square metre

C/m[SUP]2[/SUP]

A·s·m[SUP]−2[/SUP]

ε


فاراد per metre

F/m

kg[SUP]−1[/SUP]·m[SUP]−3[/SUP]·A[SUP]2[/SUP]·s[SUP]4[/SUP]

χ[SUB]e[/SUB]​


(بدون بعد)

-

-

G; Y; B



S

Ω[SUP]−1[/SUP] = kg[SUP]−1[/SUP]·m[SUP]−2[/SUP]·s[SUP]3[/SUP]·A[SUP]2[/SUP]

κ, γ, σ


siemens per metre

S/m

kg[SUP]−1[/SUP]·m[SUP]−3[/SUP]·s[SUP]3[/SUP]·A[SUP]2[/SUP]

B



T

Wb/m[SUP]2[/SUP] = kg·s[SUP]−2[/SUP]·A[SUP]−1[/SUP] = N·A[SUP]−1[/SUP]·m[SUP]−1[/SUP]

Φ



Wb

V·s = kg·m[SUP]2[/SUP]·s[SUP]−2[/SUP]·A[SUP]−1[/SUP]

H



A/m

A·m[SUP]−1[/SUP]

L, M



H

Wb/A = V·s/A = kg·m[SUP]2[/SUP]·s[SUP]−2[/SUP]·A[SUP]−2[/SUP]

μ



H/m

kg·m·s[SUP]−2[/SUP]·A[SUP]−2[/SUP]

 

a.inkare

عضو جدید
بار الکتریکی یک خاصیت فیزیکی ماده است که باعث می‌شود، هنگامی که ماده در مجاورت مادهٔ باردار دیگری قرار می‌گیرد به آن نیرو وارد شود. بار الکتریکی دو نوع است بار مثبت و بار منفی. بین دو ماده یا جسم با بارهای هم‌نام نیروی رانش ایجاد می‌شود و برعکس اگر ناهم‌نام باشند بین آن‌ها ربایش ایجاد می‌شود. در سامانهٔ استاندارد بین المللی یکاها واحد بار الکتریکی کولن (C) است. البته در مهندسی برق از یکای آمپرمتر (Ah) نیز استفاده می‌کنند. در مطالعهٔ اندرکنش میان اجسام باردار، دانش الکترومغناطیس کلاسیک کافی است و از اثرهای کوانتومی صرف نظر می‌شود.

بار الکتریکی یک خاصیت پایسته در ماده است به این معنی که بار الکتریکی تولید نمی‌شود یا از بین نمی‌رود؛ بار الکتریکی از ذرات زیراتمی ماده که تعیین‌کنندهٔ خواص الکترومغناطیس ماده‌اند ناشی می‌شود. یک مادهٔ باردار الکتریکی، تولید‌کنندهٔ میدان‌های الکترومغناطیسی است و خود از آنها تاثیر می‌گیرد. اندرکنش میان یک بار متحرک و یک میدان الکترومغناطیسی عامل ایجاد نیروهای الکترومغناطیسی است. این نیرو خود یکی از چهار نیروی بنیادی است.
آزمایش‌ها در قرن بیستم، توضیحی کوانتومی از بار الکتریکی ارائه کرده‌اند (این عمل را کوانتومی کردن می نامند)، به عبارت دیگر دانشمندان دریافته‌اند که بار الکتریکی خود از واحد کوچک‌تری با نام بار بنیادی تشکیل شده‌است.

بار یک ویژگی بنیادی در انواع ماده است که به صورت ربایش یا رانش الکتروستاتیکی در حضور ماده‌ای دیگر نمود پیدا می‌کند. بار الکتریکی ویژگیی است که سرچشمهٔ آن به بسیاری از ذرات زیراتمی ماده برمی‌گردد. بارِ ذراتی که به صورت آزاد یافت می‌شوند به اندازهٔ ضریب صحیحی از بار بنیادی (بار یک الکترون) است، در این حالت می‌گوییم بار الکتریکی یک کمیت گسسته است. مایکل فاراده در آزمایش‌های برق‌کافت خود دریافت که بار الکتریکی کمیتی گسسته است. رابرت میلیکان نیز در آزمایش‌های خود به این حقیقت می‌رسد و مقدار بار یک الکترون را نیز اندازه می‌گیرد.

بنابراین به صورت کمیت‌های گسسته می‌گوییم که بار یک الکترون ۱- و بار یک پروتون ۱+ است. ذرات بارداری که بار آن‌ها هم‌نام باشد یکدیگر را می‌رانند و ذراتی که بارهای ناهم‌نام دارند یک دیگر را می‌ربایند. قانون کولمب مقدار عددی نیروی الکتروستاتیک بین دو ذرهٔ باردار را بدست می‌آورد و بیان می‌دارد که مقدار این نیرو با اندازهٔ بار ذرات رابطهٔ مستقیم و با مربع فاصلهٔ بین دو ذره رابطهٔ وارون دارد.

مقدار بار یک پادذره دقیقا برابر با بار ذرهٔ متناظر با آن است ولی به صورت ناهم‌نام. کوارک‌ها هم باری برابر با [SUP]1[/SUP][SUB]3[/SUB]- یا [SUP]2[/SUP][SUB]3[/SUB]+ بار بنیادی دارند که البته هیچ کوارکی تاکنون به صورت آزاد یافت نشده است (دلیل نظری این مطلب در بحث آزادی مجانبی یافت می‌شود).

بار الکتریکی یک جسم برابر با مجموع بارهای الکتریکی ذرات سازندهٔ آن است. این بار به طور معمول کوچک است چون ماده از اتم‌ ساخته شده و اتم‌ها به تعداد مساوی از پروتون و الکترون در هستهٔ خود دارند، در نتیجه از نظر الکتریکی خنثی اند. یک یون، اتمی (یا دسته‌ای از اتم‌ها) است که یک یا چند الکترون ازدست داده‌است یا به‌دست آورده‌است. اتمی که الکترون از دست دهد بار خالص آن مثبت می‌شود که آن را کاتیون می‌نامیم و اتمی که الکترون بدست آورد بار خالص آن منفی می‌شود و آن را آنیون می‌نامیم.

در هنگام تشکیل یک جسم (ماکروسکوپیک) اتم‌ها و یون‌های تشکیل دهندهٔ آن‌ به گونه‌ای با هم ترکیب می‌شوند که جسم از نظر الکتریکی خنثی باشد و یا اینکه همیشه تمایل به ازدست دادن یا گرفتن الکترون و درنتیجه خنثی بودن دارند اما به‌ندرت جسمی پیدا می‌شود که به طور خالص بی‌بار (خنثی) باشد.

گاهی یون‌ها در سراسر مادهٔ تشکیل دهندهٔ جسم پخش شده‌است و به آن جسم‌ بار مثبت یا منفی داده است. هم‌چنین اجسام رسانای جریان الکتریسیته گاهی سخت‌تر یا راحت‌تر (بسته به نوع ماده) الکترون بدست می‌آورند یا از دست می‌دهند و بار خالص مثبت یا منفی پیدا می‌کنند. به این پدیده که جسمی دارای بار غیر صفر ساکن باشد الکتریسیتهٔ ساکن می‌گوییم. به راحتی با بر روی هم مالیدن دو مادهٔ ناهمسان، مانند کهربا روی یک پارچه خزدار یا شیشه روی ابریشم می‌توانیم الکتریسیتهٔ ساکن تولید کنیم. با این روش اجسام نارسانا می‌توانند مقدار قابل توجهی بار الکتریکی بدست آورند یا ازدست دهند. واضح است که وقتی یکی از این اجسام بار الکتریکی بدست می‌آورد دیگری دقیقا به همان اندازه بار الکتریکی از دست می‌دهد و این به دلیل قانون پایستگی بار الکتریکی است که همواره برقرار است.

گاهی مجموع بارهای الکتریکی یک جسم صفر است اما بار آن به صورت غیریکنواخت پخش شده است (مثلا به دلیل حضور یک میدان الکترومغناطیسی یا دوقطبی‌های موجود در ماده) در این حالت می‌گوییم جسم قطبی شده‌است. بار الکتریکی بدست آمده از قطبی‌شدن ماده را بار مرزی، بار تولید شده بر روی یک جسم که ناشی از بار گرفته‌شده یا داده‌شده به جسمی دیگر است را بار آزاد و حرکت الکترون‌ها را در یک جهت خاص در فلزات رسانا، جریان الکتریکی می‌نامیم.

بعد از فهم مکانیک کوانتوم و توضیح مفهوم کلاسیک بار الکتریکی با ادبیات کوانتومی، جورج استونی در سال ۱۸۹۱ واحد الکترون را برای بار الکتریکی پیشنهاد کرد، این پیشنهاد قبل از کشفیات جوزف جان تامسون در سال ۱۸۹۷ بود. امروزه واحد بار به شکل بار اولیه یا واحد بنیادین بار یا eنشان داده می‌شود. اندازه‌گیری بار باید به شکل ضریبی از بار بنیادی باشد حتی اگر مقدار بار برای یک جسم در ابعاد بزرگ باشد

الکتریسیتهٔ ساکن و جاری دو پدیدهٔ جداگانه و در اثر بار الکتریکی اند، که می‌توانند همزمان در یک جسم رخ دهند. الکتریسیتهٔ ساکن منبعی برای بار الکتریکی جسم است و اگر دو جسم که در تعادل الکتریکی نیستند را به هم بچسبانیم تخلیهٔ الکتریکی بین آن‌ها اتفاق می‌افتد. تخلیهٔ الکتریکی در بار الکتریکی هر دو جسم تغییر ایجاد می‌کند. در مقابل الکتریسیتهٔ جاری، جریان یافتن بارهای الکتریکی در یک جسم است که موجب ازدست‌دادن یا گرفتن هیچ‌گونه باری در آن جسم نمی‌شود. البته در تخلیه الکتریکی هم بارها از یکی به سمت دیگری جاری می‌شود اما این جریان خیلی کوتاه است که بخواهیم آن را جریان الکتریکی بخوانیم.

کاربرد نیروهای الکتریکی بین اجسام باردار
نیروهای الکتریکی موجود بین اجسام باردار در صنعت کاربردهای زیادی دارند، که از آن جمله می‌توان به رنگ افشانی الکتروستاتیکی، گردنشانی، دود گیری، مرکب پاشی چاپگرها و فتوکپی اشاره کرد. به عنوان مثال در یک دستگاه فتوکپی دانه‌های حامل ماشین با ذرات گرد سیاه رنگی که تونر نام دارد، پوشیده می‌شوند. این ذرات بوسیله نیروهای الکتروستاتیکی به دانه حامل می‌چسبند.
ذرات با بار منفی تونر، سرانجام از دانه‌های حاملشان جدا می‌شوند. جذب این ذرات توسط تصویر با بار مثبت متن مورد نسخه برداری، که بر روی یک غلتک چرخان قرار دارد، صورت می‌گیرد. آنگاه ورقه کاغذ باردار ذرات تونر را روی غلتک جذب می‌کند و بعد از پخته شدن و نشستن ذرات بر روی کاغذ، کپی مورد نظر به‌دست می‌آید.
 

Mohsen 89

مدیر تالار فیزیک
مدیر تالار
کاربر ممتاز
دوستان عزیز
برای سامان دادن به تالار فیزیک سعی داریم مانند دیگر تالار ها مطالب را به طور طبقه بندی شده قرار دهیم
این کار را با همین تاپیک آغاز میکنیم
از شما میخواهم در ادامه راه اندازی این تاپیک ها از هیچ تلاشی فروگذار نکنید
اگر ما بیاییم
آنوقت همه می آیند
خوشبختانه یا متاسفانه این تالار مدیر ندارد
پس باید همگی با هم برای ارتقای آن تلاش کنیم
;););););););););););););)
به زودی مطالب اصلی قرار داده خواهد شد
منتظر باشید!
مهندس جان
اینجا باید بخش بندی بشه
و تمام مطالبش دسته بندی و مرتب بشه
اونموقع تازه اسمش میشه تالار فیزیک;)
همه ی اینکارا هم یه مدیر لازم داره که الان مدیران ارشد خیلی وقته قول دادن پیگیری کنن اما.............
 

a.inkare

عضو جدید
مهندس جان
اینجا باید بخش بندی بشه
و تمام مطالبش دسته بندی و مرتب بشه
اونموقع تازه اسمش میشه تالار فیزیک;)
همه ی اینکارا هم یه مدیر لازم داره که الان مدیران ارشد خیلی وقته قول دادن پیگیری کنن اما.............

درباره این موضوع قبلا با مدیران باشگاه سخن گفته ایم
گویا دلیلشان برای عدم راه اندازی بخش های مختلف در این تالار این است که فعالیت اعضای آن کم است و.....................................
وگرنه ما نیز از لزوم بخش بندی ومدیر و..........
مطلعیم
 

Mohsen 89

مدیر تالار فیزیک
مدیر تالار
کاربر ممتاز
درباره این موضوع قبلا با مدیران باشگاه سخن گفته ایم
گویا دلیلشان برای عدم راه اندازی بخش های مختلف در این تالار این است که فعالیت اعضای آن کم است و.....................................
وگرنه ما نیز از لزوم بخش بندی ومدیر و..........
مطلعیم
شاید اخیرا مطالب ارسالی تو تالار فیزیک کم شده
اما الانم 543 تا موضوع ارسال شده که همش پخش و پلاست و معلوم نیست چی به چیه
وقتی بخشبندی و مرتب بشه میل کاربرا برای خوندن و ارسال مطالب بیشتر میشه;)
 

a.inkare

عضو جدید
شاید اخیرا مطالب ارسالی تو تالار فیزیک کم شده
اما الانم 543 تا موضوع ارسال شده که همش پخش و پلاست و معلوم نیست چی به چیه
وقتی بخشبندی و مرتب بشه میل کاربرا برای خوندن و ارسال مطالب بیشتر میشه;)
صد درصد حق با شماست
 

Mohsen 89

مدیر تالار فیزیک
مدیر تالار
کاربر ممتاز
به نظرم باید یه کمپینی چیزی راه اندازی بشه !
این طوری انگار فایده نداره!
یکی که دست بخیرش خوبه بیاد یکم مطلب بذاره معرفیش کنیم کلک قضیه کنده شه
داداش خودت بهترین گزینه ای میتونی مدیر خوبی بشی;)
 

Mohsen 89

مدیر تالار فیزیک
مدیر تالار
کاربر ممتاز
مفاهیم: شاخص اشعه فرابنفش چیست؟

مفاهیم: شاخص اشعه فرابنفش چیست؟


شاخص اشعه ماوراء بنفش (UVI) یک مقدار کمی است که شدت اشعه ماوراء‌بنفش (UV) را در محل و منطقه مورد نظر مشخص می‌کند.


این شاخص سطح غلظت UV را در مقیاس ١ تا ١١ + نشان می دھد. ھر چه مقدار این شاخص بیشتر شود، قدرت تخریب پوست و چشم بیشتر است.

مقدار این شاخص در زمان‌ھای مختلف روز متفاوت است ولی در گزارش شاخص، تاکید بر حداکثر روزانه شاخص است که در ۴ ساعت پیرامون ظھر در ھر محل اتفاق می‌افتد و اغلب در فاصله ظھر تا ساعت ٢ بعد ازظھر است.

برپایه استاندارد شاخص جھانی تابش فرابنفش خورشیدی، اگر این شاخص روی اعداد 1 و 2 باشد، اشعه بی‌خطر است. شاخص 3، 4 و 5 نشان‌دهنده کم‌خطر بودن اشعه و شاخص 6 و 7 نشان‌دهنده خطر زیاد است. شاخص 8، 9 و 10 بیانگر خطر بسیار زیاد است و شاخص 11 اعلام می‌کند که خطر بسیار شدید است.

برهمین اساس لازم است تا اقدام‌های حفاظتی مختلفی برای جلوگیری از آسیب دیدن در برابر اشعه فرابنفش خورشید انجام داد.

اگر شاخص اشعه کمتر از دو باشد، باید از عینک و کرم‌های ضدآفتاب استفاده شود.

در شاخص 3 تا 5 استفاده از عینک، کرم و کلاه ضروری است و هر کدام از وسایل باید شرایط خاص خود را داشته باشند.

در شاخص‌های زیاد، خیلی زیاد و بیش از حد زیاد باید از عینک، کرم ضدآفتاب، کلاه و چتر استفاده شود.

البته در پرتوگیری‌های بیش از حد زیاد (شاخص بزرگ‌تر از 11) توصیه می‌شود که افراد تا حد امکان از منزل خارج نشوند، به‌ویژه از ساعت 10 صبح تا 16 بعدازظهر. در صورت خروج از منزل نیز باید حفاظت‌های لازم را انجام دهند.
 
Similar threads
Thread starter عنوان تالار پاسخ ها تاریخ
M اصول استفاده از نیروی الکترومغناطیس فیزیک 1

Similar threads

بالا