Discussió:Força electromagnètica

Traducció de l'EVA

@Davidpar:: Primera ronda.

L'electromagnetisme, o força electromagnètica, és una de les quatre interaccions fonamentals de la natura, juntament amb la interacció forta, la interacció feble i la gravitació. Aquesta força és descrita pels camps electromagnètics i té instàncies físiques innombrables, incloent-hi la interacció de partícules amb càrrega i la interacció de camps de força magnètics sense càrrega amb conductors elèctrics.

La paraula electromagnetisme és una forma composta de dos termes grecs, ἢλεκτρον, ēlektron, "ambre", i μαγνήτης, magnètic, "magnítis líthos" (μαγνήτης λίθος), que significa "pedra de Magnèsia", un tipus de mena de ferro. La ciència dels fenòmens electromagnètics es defineix en termes de la força electromagnètica, a vegades anomenada força de Lorentz, que inclou l'electricitat i el magnetisme com a elements d'un mateix fenomen.

Durant l'època dels quarks, la força electrofeble es dividí en electromagnetisme i força feble. La força electromagnètica té un paper important a l'hora de determinar les propietats internes de la majoria d'objectes que es troben en la vida quotidiana. La matèria normal adquireix la seva forma com a resultat de forces intermoleculars entre molècules individuals de la matèria. Els electrons estan units per la mecànica d'ones electromagnètiques en orbitals al voltant de nuclis atòmics per formar àtoms, que són els components de les molècules. Això governa els processos implicats en la química, que sorgeixen d'interaccions entre els electrons d'àtoms veïns, que al seu torn es determinen per la interacció entre força electromagnètica i el moment dels electrons.

Hi ha moltes descripcions matemàtiques del camp electromagnètic. En electrodinàmica clàssica, els camps elèctrics es descriuen com a potencial elèctric i corrent elèctric a la llei d'Ohm, els camps magnètics estan associats amb la inducció electromagnètica i el magnetisme, i les equacions de Maxwell descriuen com els camps elèctrics i magnètics es generen i alteren els uns pels altres i per càrregues i corrents.

Les implicacions teòriques de l'electromagnetisme, en particular la determinació de la velocitat de la llum basant-se en les propietats del "medi" de propagació (permeabilitat i permitivitat), conduïren al desenvolupament de la relativitat especial per Albert Einstein el 1905. —el comentari anterior sense signar és fet per Leptictidium (disc. • contr.) 17:03, 14 jul 2014 (CEST)[respon]

Acte II

@Davidpar::

Història de la teoria

Originalment, l'electricitat i el magnetisme eren vistos com a dues forces distintes. Aquesta visió canvià, tanmateix, amb el publicació el 1873 de l'obra de James Clerk Maxwell Tractat sobre l'electricitat i magnetisme en què es demostrà que la interacció de càrregues positives i negatives eren regulades per una sola força. Hi ha quatre efectes principals resultants d'aquestes interaccions, dels quals tots han sigut demostrats clarament per experiments:

Les càrregues elèctriques s'atrauen o repel•len mútuament amb una força inversament proporcional al quadrat de la distància entre elles: les càrregues desiguals s'atrauen, les iguals es repel•len.
Els pols magnètics (o estats de polarització a punts individuals) s'atrauen o repel•len mútuament de manera similar i sempre van de dos en dos: cada pol nord està enllaçat amb un pol sud.
Un corrent elèctric en un cable crea un camp magnètic circular al voltant del cable, la seva direcció (en el sentit de les agulles del rellotge o el sentit contrari) depèn de la del corrent.
S'indueix un corrent en un bucle de cable quan se'l acosta o allunya d'un camp magnètic, o quan s'hi acosta o allunya un imant. La direcció del corrent depèn de la del moviment.

Mentre es preparava per una conferència vespertina el 21 d'abril del 1820, Hans Christian Ørsted féu una observació sorprenent. Mentre disposava els seus materials, observà que una agulla de brúixola es desviava del nord magnètic quan el corrent elèctric de la bateria que estava fent servir s'engegava i s'apagava. Aquesta desviació el convencé que els camps magnètics radien de tots els costats d'un cable que porta un corrent elèctric, igual que la llum i la calor, i que confirmava un relació directa entre l'electricitat i el magnetisme.

En el moment del descobriment, Ørsted ni suggerí una explicació satisfactòria del fenomen ni intentà representar-lo en un context matemàtic. Tanmateix, tres mesos més tard començà investigacions més intensives. Poc després publicà les seves troballes, demostrant que un corrent elèctric produeix un camp magnètic quan flueix per un cable. La unitat CGS de'inducció magnètica (l'oersted) fou anomenat en honor de les seves contribucions al camp de l'electromagnetisme.

Els seus descobriments desembocaren en una recerca intensiva en electrodinàmica a tota la comunitat científica. Influïren el físic francès André-Marie Ampère en el seu desenvolupament d'una única forma matemàtica per representar les forces magnètiques entre conductors portadors de corrent. El descobriment d'Ørsted també representà un gran pas endavant envers un concepte unificat de l'energia.

Aquest unificació, que fou observada per Michael Faraday, ampliada per James Clerk Maxwell, i parcialment reformulada per Oliver Heaviside i Heinrich Hertz, és una de les fites claus de la física matemàtica del segle XIX. Tingué conseqüències transcendentals, incloent-hi la comprensió de la naturalesa de la llum. A diferència d'allò que indicava l'electromagnetisme, la llum i altres ones electromagnètiques es veuen actualment com a pertorbacions quantitzades, autopropagants i oscil•latòries dels camps electromagnètics conegudes com a fotons. Les diferents freqüències d'oscil•lació donen peu a les diferents formes de radiació electromagnètica, des de les ones de ràdio a les freqüències més baixes fins als rajos gamma a les més altes, passant per la llum visible a freqüències intermitges.

Ørsted no fou l'única persona que examinà la relació entre electricitat i magnetisme. El 1802, el jurista italià Gian Domenico Romagnosi desvià una agulla magnètica mitjançant càrregues electrostàtiques. En realitat, no hi havia corrent galvànic en l'experiment i, per tant, no hi havia electromagnetisme. Un relat del descobriment fou publicat el 1802 en un diari italià, però fou ignorat en gran mesura per la comunitat científica del seu temps.^[1]

↑ Martins, Roberto de Andrade. «Romagnosi and Volta’s Pile: Early Difficulties in the Interpretation of Voltaic Electricity». A: Nuova Voltiana: Studies on Volta and his Times (en anglès). vol. 3. Universitat de Pavia, p. 81–102 [Consulta: 2 desembre 2012].

[1] Martins, Roberto de Andrade. «Romagnosi and Volta’s Pile: Early Difficulties in the Interpretation of Voltaic Electricity». A: Nuova Voltiana: Studies on Volta and his Times (en anglès). vol. 3. Universitat de Pavia, p. 81–102 [Consulta: 2 desembre 2012].

[1]