électromagnétisme, science de la charge et des forces et champs associés à la charge. L’électricité et le magnétisme sont deux aspects de l’électromagnétisme.
on a longtemps pensé que L’électricité et le magnétisme étaient des forces distinctes. Ce n’est qu’au 19ème siècle qu’ils ont finalement été traités comme des phénomènes interdépendants. En 1905, la théorie spéciale de la relativité D’Albert Einstein établit hors de tout doute que les deux sont des aspects d’un phénomène commun. Au niveau pratique, cependant, les forces électriques et magnétiques se comportent très différemment et sont décrites par différentes équations. Les forces électriques sont produites par des charges électriques au repos ou en mouvement., Les forces magnétiques, en revanche, ne sont produites que par des charges en mouvement et agissent uniquement sur des charges en mouvement.
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Les phénomènes électriques se produisent même dans la matière neutre parce que les forces agissent sur les constituants chargés individuels. La force électrique, en particulier, est responsable de la plupart des propriétés physiques et chimiques des atomes et des molécules. Il est extrêmement fort par rapport à la gravité., Par exemple, l’absence d’un seul électron sur chaque milliard de molécules dans deux personnes de 70 kilogrammes (154 livres) se tenant à deux mètres (deux yards) les repousserait avec une force de 30 000 tonnes. À une échelle plus familière, les phénomènes électriques sont responsables de la foudre et du tonnerre accompagnant certaines tempêtes.
Les forces électriques et magnétiques peuvent être détectées dans des régions appelées champs électriques et magnétiques. Ces champs sont de nature fondamentale et peuvent exister dans l’espace loin de la charge ou du courant qui les a générés., Remarquablement, les champs électriques peuvent produire des champs magnétiques et vice versa, indépendamment de toute charge externe. Un champ magnétique changeant produit un champ électrique, comme L’a découvert le physicien anglais Michael Faraday dans un travail qui constitue la base de la production d’énergie électrique. Inversement, un champ électrique changeant produit un champ magnétique, comme l’a déduit le physicien écossais James Clerk Maxwell. Les équations mathématiques formulées par Maxwell incorporaient les phénomènes de lumière et d’onde dans l’électromagnétisme., Il a montré que les champs électriques et magnétiques voyagent ensemble dans l’espace sous forme d’ondes de rayonnement électromagnétique, les champs changeants se soutenant mutuellement. Des exemples d’ondes électromagnétiques voyageant dans l’espace indépendamment de la matière sont les ondes radio et télévisées, les micro-ondes, les rayons infrarouges, la lumière visible, la lumière ultraviolette, les rayons X et les rayons gamma. Toutes ces ondes se déplacent à la même vitesse-à savoir, la vitesse de la lumière (environ 300 000 kilomètres, ou 186 000 miles, par seconde)., Ils ne diffèrent les uns des autres que par la fréquence à laquelle leurs champs électriques et magnétiques oscillent.
Les équations de Maxwell fournissent toujours une description complète et élégante de l’électromagnétisme jusqu’à, mais sans inclure, l’échelle subatomique. L’interprétation de son travail, cependant, a été élargie au 20ème siècle., La théorie de la relativité spéciale d’Einstein a fusionné les champs électriques et magnétiques en un seul champ commun et a limité la vitesse de toute la matière à la vitesse du rayonnement électromagnétique. À la fin des années 1960, les physiciens ont découvert que d’autres forces dans la nature ont des champs avec une structure mathématique similaire à celle du champ électromagnétique. Ces autres forces sont la force forte, responsable de l’énergie libérée dans la fusion nucléaire, et la force faible, observée dans la désintégration radioactive des noyaux atomiques instables., En particulier, les forces faibles et électromagnétiques ont été combinées en une force commune appelée force électrofaible. L’objectif de nombreux physiciens d’unir toutes les forces fondamentales, y compris la gravité, en une seule grande théorie unifiée n’a pas été atteint à ce jour.
un aspect important de l’électromagnétisme est la science de l’électricité, qui s’intéresse au comportement des agrégats de charge, y compris la distribution de la charge dans la matière et le mouvement de la charge d’un endroit à l’autre., Différents types de matériaux sont classés comme conducteurs ou isolants selon que les charges peuvent se déplacer librement à travers leur matière constitutive. Le courant électrique est la mesure du flux de charges; les lois régissant les courants dans la matière sont importantes dans la technologie, en particulier dans la production, la distribution et le contrôle de l’énergie.
Le concept de tension, comme ceux de charge et de courant, est fondamentale à la science de l’électricité., La tension est une mesure de la propension de la charge de circuler d’un endroit à un autre; les charges positives ont généralement tendance à passer d’une région de la haute tension est une région de basse tension. Un problème courant en électricité est de déterminer la relation entre la tension et le courant ou la charge dans une situation physique donnée.
Cet article cherche à fournir une compréhension qualitative de l’électromagnétisme ainsi qu’une appréciation quantitative des grandeurs associées aux phénomènes électromagnétiques.
