Differenza tra magnetismo ed elettromagnetismo

Differenza principale - Magnetismo contro elettromagnetismo

Il magnetismo e l'elettromagnetismo sono concetti fondamentali in fisica. Il differenza principale tra magnetismo ed elettromagnetismo è questo il termine Il "magnetismo" comprende solo fenomeni dovuti a forze magnetiche, mentre "Elettromagnetismo" comprende fenomeni dovuti sia a forze magnetiche che elettriche. In effetti, forze elettriche e magnetiche siamo entrambe le manifestazioni di un singolo forza elettromagnetica.

Cos'è il magnetismo

Magnetismo è un termine usato per descrivere qualsiasi fenomeno che può essere attribuito a un campo magnetico. I magneti possono esercitare forze su altri magneti o materiali magnetici. UN campo magnetico è descritto come una regione in cui i magneti / materiali magnetici sperimentano una forza. I magneti hanno poli, denominati "poli nord" e "poli sud". Come poli (nord-nord o sud-sud) si respingono e al contrario di poli (nord-sud) attraggono. I poli magnetici non sono mai stati osservati da soli (un polo nord è sempre accompagnato da un polo sud).

Il magnetismo deriva da una proprietà di elettroni conosciuta come rotazione (è importante indicare qui che questo non si riferisce alla rotazione dell'elettrone fisicamente, ma piuttosto che esiste una proprietà di un elettrone che può essere spiegata usando una matematica simile alla matematica usata per descrivere come gli oggetti "ruotano" nella fisica classica). Spin dà agli elettroni una proprietà chiamata il momento magnetico. Di solito, i momenti magnetici degli elettroni vicini sono in direzioni opposte e quindi si annullano a vicenda.

Tuttavia, in materiali magnetizzati, i momenti magnetici degli elettroni sono allineati. I momenti magnetici combinati sono ciò che consente a un materiale magnetizzato di esercitare forze su altri materiali magnetici. Quando si posiziona un materiale all'interno di un campo magnetico, il campo esterno può causare l'allineamento dei momenti magnetici degli elettroni negli atomi del materiale, causando la magnetizzazione dei materiali. Il grado di magnetizzazione di un materiale dipende sia dal tipo di materiale che dalla forza del campo magnetico esterno. Alcuni materiali mantengono l'allineamento dei momenti magnetici anche quando il campo magnetico esterno rimosso e diventano magneti permanenti.

Cos'è l'elettromagnetismo

Elettromagnetismo è un termine che descrive fenomeni che possono essere attribuiti a elettrico o forze magnetiche. Campi elettrici e magnetici siamo interconnessi e possono essere considerati come aspetti di uno forza elettromagnetica, come accenneremo qui sotto.

Prima degli anni 1820, gli scienziati avevano conosciuto le proprietà dell'elettricità e del magnetismo attraverso vari esperimenti. Nel 1820 Hans Christian Ørsted (un fisico danese) osservò che quando una bussola viene avvicinata a un conduttore che trasporta una corrente elettrica, l'ago della bussola viene deviato (dato che la bussola è mantenuta nell'orientamento corretto). Questo fu il primo indizio definitivo che esisteva un legame tra elettricità e magnetismo. Il fatto che un conduttore che trasporta una corrente elettrica produce un campo magnetico è molto utile. Ad esempio, ci consente di creare elettromagneti semplicemente inviando una corrente elettrica attorno a un filo a spirale.

Un elettromagnete, realizzato inviando una corrente elettrica attorno a un conduttore.

Dopo la scoperta di Ørsted, molti altri scienziati hanno anche iniziato a guardare più da vicino il rapporto tra elettricità e magnetismo. È stato scoperto che se due conduttori che trasportano corrente sono tenuti vicini, esercitano forze l'uno sull'altro. Ben presto, il fisico francese André Ampère inventò un'equazione per descrivere la forza attrattiva tra due conduttori in termini di dimensioni della corrente che trasportano.

Nel 1830, il fisico inglese Michael Faraday scoprì che se un conduttore viene tenuto in un campo magnetico variabile, una corrente inizia a fluire attraverso il conduttore mentre il campo magnetico cambia. Lo dimostrò in due modi: in primo luogo, mostrò che se un magnete permanente viene mosso avanti e indietro all'interno di un conduttore a spirale, una corrente inizia a fluire nel conduttore. In secondo luogo, ha dimostrato che se un conduttore che non trasporta una corrente è tenuto vicino a un altro conduttore che è portando una corrente, allora una corrente può essere fatta fluire nel primo conduttore cambiando la corrente nell'altro conduttore. Nel 1860 James Clerk Maxwell combinò le idee di Ampère e Faraday, esprimendole tutte in una forma matematica e mostrando che elettricità e magnetismo sono entrambi aspetti di un fenomeno di fondo più generale. Con la teoria della relatività speciale di Albert Einstein, è stato possibile dimostrare che ciò che viene vissuto come campo elettrico da un osservatore potrebbe, in effetti, essere vissuto come un campo magnetico da un altro.

La storia non finì qui: negli anni '70, i fisici teorici Sheldon Glashow, Abdus Salam e Steven Weinberg dimostrarono che ad alte energie, le forze elettromagnetiche si comportavano nello stesso modo in cui forze nucleari deboli fatto. Le loro scoperte sono state successivamente confermate da esperimenti e ne hanno apportato una nuova unificazione in fisica: la forza elettromagnetica e la forza debole erano combinati in un singolo forza elettrodebole. Combinare questa forza elettrodebole con le altre due forze fondamentali: la forte forza nucleare e la forza gravitazionale, rimane la sfida più grande in fisica.

Differenza tra magnetismo ed elettromagnetismo

Scopo

Magnetismo si riferisce solo a fenomeni causati da forze magnetiche.

Elettromagnetismo si riferisce a fenomeni causati sia da forze elettriche che da forze magnetiche.

Riferimenti

Byrne, C. (2015, 2 gennaio). Una breve storia dell'elettromagnetismo. Estratto il 29 ottobre 2015 da UMass Lowell

Cortesia dell'immagine

"The Finished Magnet" di Shal Farley (Opera propria) [CC BY-SA 2.0], via flickr