ما در این مطلب به مبحث مطالعات الکترومغناطیس میپردازیم. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع خدمات مانند: مطالعات ژئوفیزیک، اکتشاف آب، مطالعات GPR ، مطالعات لرزه نگاری، آزمایش دانهول، مطالعات ژئوالکتریک، سونداژ، مطالعات الکترومغناطیس , مطالعات ژئوتکنيک، آزمایشات درون چاهی،‌ آزمایش مگنتومتری با شرکت آسیا ژئوفیزیک و ژئوتکنیکی تماس بگیرید.

مطالعات الکترومغناطیس

شاخه‌ای از فیزیک است که به بررسی پدیده‌ های الکتریکی و مغناطیسی و ارتباط این دو با هم می‌پردازد. نیروی الکترومغناطیسی یکی از چهار نیروی بنیادی طبیعت است (نیرو های دیگر نیروی هسته‌ای قوی، نیروی هسته‌ای ضعیف و گرانش هستند).

در الکترومغناطیس این نیروها توسط میدان‌ های الکترومغناطیسی توصیف می‌شوند.

الکترومغناطیس توصیف‌ دهنده بیشتر پدیده‌هایی است که در زندگی روزانه اتفاق می‌افتند.(به جز گرانش)

الکترومغناطیس همینطور نیرویی‌ است که الکترون‌ها و پروتون‌ها را در درون اتم‌ها کنار هم نگه می‌دارد. درحقیقت عامل همهٔ نیروهای درون مولکولی، نیروی الکترومغناطیسی است.

نیروی الکترومغناطیسی به دو شکل نیروی الکتریکی و نیروی مغناطیسی ایجاد میشود که دو جنبه از یک چیز (نیروی الکترومغناطیسی) هستند و از این رو به یک دیگر ربط دارند.

بیشتر بخوانید: امواج برشی

تغییرات میدان الکتریکی

همینطور تغییر میدان مغناطیسی، میدان الکتریکی تولید می‌کند. این اثر، القای الکترومغناطیسی نام دارد و پایه کار ژنراتورهای برق، موتورهای الکتریکی و ترانسفورماتورها است.

میدان الکتریکی علل چند پدیدهٔ معمول مثل: پتانسیل الکتریکی (ولتاژ باتری) و جریان الکتریکی (جریان برق)، و میدان مغناطیسی علل رانش و ربایش آهنربا ها هستند. در الکترودینامیک کوانتومی، نیروی الکترومغناطیسی میان ذره های باردار را می‌توان از طریق شیوه  نمودارهای فاینمن حساب کرد که در آن فرض گرفته می‌شود که ذره های حامل (به نام فوتون مجازی) میان ذره های باردار مبادله می‌شود.

تاریخ الکترومغناطیس

نخست تصور میکنیم که الکتریسیته و مغناطیس دو پدیده جداگانه هستند. با نشر رساله الکتریسیته و مغناطیس جیمز کلرک ماکسول در ۱۸۷۳ میلادی، این دید تغییر کرد. چهار اثر عمده از ارتباط این دو، با آزمایشات نشان داده شده‌اند.

• نیروی الکتریکی جذب یا دفع‌کننده بارها مناسب با معکوس مربع فاصله میان آن‌ها است.
• قطب‌های مغناطیسی همیشه به طور جفت توسط خطوط میدان مغناطیسی به هم وصل می‌شوند؛ قطب شمال مغناطیسی به قطب جنوب مغناطیسی وصل است.
• جریان الکتریکی در سیم دارای جریان، میدان مغناطیسی دایره‌ای اطراف سیم به وجود می آورد، که جهت آن بسته به جهت جریان است.
• زمانی که یک حلقه سیم به سمت میدان مغناطیسی حرکت کند یا از آن دور شود، یا اینکه میدان مغناطیسی به سوی حلقه نزدیک یا از آن دور شود، در حلقه جریان برقرار می‌شود و جهت آن بسته به جهت حرکت است.

بیشتر بخوانید: آلودگی خاک

هنگامی که هانس کریستین اورستد در حال آماده شدن برای یک سخنرانی بود، مشاهده های شگفت‌آوری کرد.

او متوجه شد که سوزن قطب‌نما هنگامی که جریان الکتریکی بدست آمده از باتری قطع و وصل می‌شد، منحرف میشود. این انحراف او را مطمعن کرد که میدان‌های مغناطیسی از سمت یک سیم حامل جریان الکتریکی تأثیر می‌پذیرد و رابطه مستقیم میان الکتریسیته و مغناطیس وجود دارد.

او کشفیات خود را به چاپ رساند که نشان می‌داد جریان الکتریکی در اطراف یک سیم حمل کننده جریان، تولید میدان مغناطیسی می‌کند. واحد القاء مغناطیسی اورستد (Oersted) است و برای او نام‌ گذاری شده‌است.

پدیده القای الکترومغناطیسی که بعد ها توسط مایکل فارادی دیده شد را جیمز کلارک ماکسول افزایش داد.

قسمتی از آن دوباره از سمت الیور هِوی‌ساید و هاینریش هرتز فرمول‌بندی شد که یکی از بزرگ‌ترین دست‌آوردهای فیزیک ریاضی در قرن نوزدهم میلادی حساب میشود.

بعد از آن، الکترومغناطیس ٬همواره مدلی برای گسترش فیزیک بوده‌ است.

بیشتر بخوانید: آزمایشات درون چاهی

تاریخچه تجهیزات الکترومغناطیسی

• ۱۸۰۰: برای اولین بار آلِساندرو ولتا از روی نقره توان الکتریکی دائمی (پیل یا باتری) را تولید کرد.
• ۱۸۲۰: هانس کریستیَن اُورستِد با دیدن تغییرات جهت قطب‌نما با جریان الکتریکی میدان مغناطیسی را کشف کرد. این اولین جابه‌جایی مکانیکی با جریان الکتریکی بود.
• ۱۸۲۰: آندره ماری آمپر سیم پیچ استوانه‌ای را درست کرد.
• ۱۸۲۱: مایکل فارادی دو آزمایش طراحی کرد برای نشان دادن چرخش مغناطیسی . او یک سیم آویزان را در میدان مغناطیسی قرار داد و چرخش آن در یک مدار دوار را تماشا کرد.
• ۱۸۲۲: پیتر بارلو مخترع چرخ نخ‌ریسی بود. (چرخ بارلو = ماشین تک قطبی).
• ۱۸۲۶–۱۸۲۵: ولیام استراگن آهنربای الکتریکی را درست کرد، که یک سیم پیچ با هسته آهنی (هدف آن افزایش میدان مغناطیسی) بود.
• ۱۸۲۷–۱۸۲۸: ایستوان (آنیوس) جدلیک اولین ماشین‌ های دوار با برق و کموتاتور را تولید کرد. اما او چند سال بعد از اختراع به فکر ثبتش افتاد و تاریخ دقیق آن معلوم نیست.
• ۱۸۳۱: مایکل فارادی کاشف القای الکترومغناطیسی بود؛ تولیدات جریان الکتریکی با تغییر میدان مغناطیسی.

بررسی کلی

نیروی الکترومغناطیسی چهار نیروی مهم طبیعت است. نیروی الکترومغناطیس توصیف کننده اکثر پدیده‌هایی است که در زندگی روزمره رخ میدهد. (به جز گرانش)

الکترومغناطیس همینطور نیرویی است که الکترون‌ها و پروتون‌ها را در درون اتم‌ها کنار هم نگه می‌دارد.

این نیرو در انرژی‌های بسیار بالا، با نیروی هسته‌ای قوی هم دست می‌شود که با نام نیروی الکترو قوی شناخته می‌شود.

بیشتر بخوانید: اکتشاف منابع آب

الکترودینامیک کلاسیک

در الکترومغناطیس کلاسیک، میدان الکترومغناطیسی به واسطه مجموعه‌ای از معادله های شناخته شده به عنوان معادلات ماکسول، و همچنین نیروی الکترومغناطیسی گفته شده توسط قانون نیروی لورنتس وصف می‌شود.

الکترومغناطیس کلاسیک به سختی با مکانیک کلاسیک سازگار است، اما با نسبیت خاصی سازگار است. در معادله های ماکسول، سرعت نور در خلأ ثابت و تنها بسته به گذردهی الکتریکی و نفوذپذیری مغناطیسی در خلأ است.

این موضوع اما نقض کننده قانون های سرعت گالیله‌ای (سنگ بنای مکانیک کلاسیک) است. یک راه برای آشتی دادن دو نظر، فرض بر وجود محیطی به نام «اتر» است که نور در آن حرکت می‌کند. با این وجود، بعد از تلاش‌های تجربی بسیار ، وجود اتر اثبات نشد.

 بعد از کمک‌های مهم هندریک لورنتس و هانری پوانکاره، در سال ۱۹۰۵ آلبرت اینشتین مشکل را حل کرد که جایگزین جدید تئوری حرکت‌شناسی کلاسیک شد و با الکترومغناطیس کلاسیک خوانا و سازگار بود.

به علاوه این، تئوری نسبی نشان دهنده این است که میدان مغناطیسی در حال حرکت تبدیل به یک میدان الکتریکی غیر صفر و بالعکس می‌شود، پس نشان می‌دهد که آن‌ها دو طرف یک سکه هستند، و به همین ترتیب اصطلاح «الکترومغناطیس» به این پدیده مطعلق شد.

خدمات شرکت ژئوفیزیک مانند: مطالعات ژئوفیزیک، اکتشاف آب، مطالعات GPR، مطالعات لرزه نگاری، آزمایش دانهول، مطالعات ژئوالکتریک، سونداژ، مطالعات الکترومغناطیس، مطالعات ژئوتکنيک، آزمایشات درون چاهی، مطالعات الکترومغناطیس – آزمایش مگنتومتری

جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع خدمات مانند: مطالعات ژئوفیزیک ، اکتشاف آب ، مطالعات GPR ، مطالعات لرزه نگاری ، آزمایش دانهول ،مطالعات ژئوالکتریک ، سونداژ ، مطالعات الکترومغناطیس، آزمایش مگنتومتری با شرکت آسیا ژئوفیزیک و ژئوتکنیکی تماس بگیرید.

اینستاگرام آسیا ژئوفیزیک

مطالعات الکترومغناطیس – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات لرزه نگاری – مطالعات GPR ، سونداژ – مطالعات ژئوتکنيک – آزمایشات درون چاهی – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات GPR – اکتشاف آب – مطالعات ژئوتکنيک – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات GPR – مطالعات الکترومغناطیس – مطالعات ژئوفیزیک – مطالعات GPR – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات الکترومغناطیس -مطالعات ژئوتکنيک – مطالعات ژئوتکنيک- مطالعات ژئوتکنيک – مطالعات ژئوفیزیک – اکتشاف آب آزمایش مگنتومتری – آزمایش دانهول – آزمایشات درون چاهی – آزمایش دانهول – مطالعات لرزه نگاری

شماره تماس: 09123533974