오랫동안 사람들은 전기와 자기는 두 가지 관련이 없는 것으로 여겼다. 그러나 그들 사이에는 약간의 유사점이 있다. 전하와 자기극은 서로 배척하고, 이성은 서로 빨아들인다. 힘의 방향은 전하나 자기극의 연결에 있어서 힘의 크기는 그것들 사이의 거리의 제곱에 반비례한다. 18 연말에 전하가 흐를 수 있다는 것을 발견했습니다. 이것이 바로 전류입니다. 그러나 전기와 자기 사이의 연결은 발견되지 않았다.
1777 기간 동안 쿠론은 항해 나침반에서 자기 바늘을 개선하는 방법을 연구하는 과정에서 정전기나 자력을 측정할 수 있는 비틀림 저울 실험을 했다. 이것은 전기와 자기 사이에 밀접한 차이와 연관이 있음을 암시하는 것 같다. 대량의 실험을 바탕으로 1789 년에 쿨롱은 두 점 전하의 상호 작용과 비슷한 두 극 상호 작용의 법칙을 요약했다. 쿨롱은 전기와 자기학 연구에서 측정 방법을 풍부하게 하고 뉴턴의 역학 원리를 전기와 자기학으로 확대한다. 그것은 전자기학의 발전과 전자기장 이론의 건립을 위한 길을 닦았다. 하지만 쿨롱은 전기와 자기는 본질적으로 다르다고 제안했다.
1820 이전에는 쿠론, 암페어, 토마스 영, 비오가 처음에는 전기와 자기는 두 가지 개념으로 여겼고, 둘 사이에는 연락이 없었다. 그러나 오스터는 항상 전기 자기 빛 열 등의 현상이 본질적으로 상호 연관되어 있다고 생각했다. 특히 프랭클린은 라이튼 병 방전이 강철 바늘을 자화시킬 수 있다는 것을 발견하고 그의 관점을 더욱 확고히 했다. 1820 년 덴마크인 오스트가 처음으로 전류의 자기효과를 발견했다. 이 실험은 전기와 자기와 연결된 전자기학을 창조하여 과학계에 큰 진동을 일으켰다.
2 주 후, 프랑스인 암페어는 자기 바늘 회전 방향과 전류 방향 사이의 관계, 즉 유명한' 오른손 법칙' 을 제안했다. 1820 년, 비오와 사바르가 공동으로 비오사바르의 법칙을 창립했는데, 이는 정전자학의 기본 법칙으로, 유류 도선의 전류에 의해 생성되는 자기장을 정확하게 묘사했다. 이 두 사람은 전자기학 사이에 밀접한 관계가 있다고 믿고 오스터의 관점을 지지했다.
오스터 전류 자기 효과 실험 등 일련의 실험에서 영감을 받은 암페어1821/KLOC-0 암페어는 전류와 자석과 관련된 다양한 상호 작용을 전류 간의 상호 작용으로 귀결시켜 전류 요소 상호 작용의 법칙을 찾는 기본적인 문제를 제기했다. 1822 년 암페어는 자기장이 운동 전하에 작용하는 힘의 공식' 암페어 법칙' 을 혁명적으로 제시하고, 뛰어난 수학 기교를 이용하여 유류 회로의 전자기장 중 전류원의 운동 법칙을 총결하였다. 암페어의 법칙은 전자기 법칙이며 물리학에서 매우 중요한 법칙이다. "전류" 의 개념도 암페어에 의해 창조되었다. 분명히, 암페어는 전자기학에서 큰 역할을 하였으며,' 전기의 뉴턴' 은 명실상부하다.
183 1 패러데이는 전자기 감지 현상을 발견했습니다. 자석이 닫힌 회로를 통과할 때 회로에 전류가 있어 패러데이 전자기 감지 법칙을 얻을 수 있습니다. 그런 다음 AC 전원을 생성하는 방법을 얻습니다. 그의 발견은 전자기학의 기초를 다지고 맥스웰의 선구자였다. 미국 과학원 전 원장 조셉 헨리 (Joseph Henry) 는 1830 년 독립 연구에서 패러데이의 전자기 감지 법칙을 발견했고, 패러데이보다 이르지만, 그는 이 발견을 공개하지 않았다. 1875- 1876 년, 미국 과학원 전 원장인 롤랜드가 전전 회전 디스크 자기 효과를 담은 실험을 한 결과, 운동의 전하가 자기장을 생성할 수 있다는 사실이 처음으로 드러났다.
이로써 수년간의 논쟁과 고된 실험을 거쳐 전자기학이 필연적인 연관이 있다는 결론이 확인되어 양자가 서로 전환될 수 있다는 것이 증명되었다. (윌리엄 셰익스피어, 전자기학, 전자기학, 전자기학, 전자기학, 전자기학, 전자기학, 전자기학) Oster 와 amps 는 전기 생성 자력을 확인했습니다. 패러데이, 헨리, 롤랜드는 자기 에너지 발전을 확인했다.
여섯째, 전자기 이론의 제안
전기와 자기 사이의 연결이 발견 된 후, 사람들은 전자기력의 본질이 어떤 면에서는 중력과 비슷하지만 다른 면에서는 다르다는 것을 깨달았다. 이를 위해 패러데이는 전류가 와이어 주위에 자력선을 생성하고 전하가 모든 방향으로 전력선을 생성하며 이를 바탕으로 전자기장의 개념을 만들어 내는 전력선 개념을 도입했다. 183 1 년, 패러데이는 철분 가루로 실험을 해 자력선의 존재를 생생하게 증명했다. 그는 이 힘선이 기하학이 아니라 객관적으로 존재하고 물리적 성질을 가지고 있다고 지적했다.
웹은 전기 단위의 절대 측정 수립에 많은 공헌을 했다. 1849 정도, 그는 전류 강도와 전자기력의 절대 단위를 제시했고, 가우스는 웹의 도움으로 자기량의 절대 단위를 제시했다. 웹은 1846 부터 1878 까지 전기역학 (전자기학) 측정 방법에 대한 연구에 중요한 기초를 가지고 있다. 그는 전류 강도, 자기장 강도 및 전력을 정량적으로 측정하기 위해 많은 전자기기를 발명했다.
1855- 1856 년에 맥스웰은 패러데이의 자력선에' 전기장' 과' 자기장' 이라는 개념을 도입했다. 맥스웰은 거시전자기 현상의 법칙을 총결하여 변위 전류의 개념을 도입했다. 이 개념의 핵심 아이디어는 전기장을 바꾸면 자기장이 생성된다는 것이다. 자기장을 바꾸면 전기장도 생길 수 있다. 그는 1865 에서 전자파의 존재를 예언했다. 1873 년 맥스웰은 그의 전기와 자기 전문저서에서 통일전자기 이론을 완성했다.
당시 독일에서는 뉴턴의 전통 물리학 개념을 고수하기도 했다. 패러데이와 맥스웰의 이론은 물질 세계에 대한 새로운 묘사를 했지만 전통에 어긋나기 때문에 독일 등 유럽 심장지대에는 발붙일 곳이 없었고, 심지어는 기발한 생각으로 여겨졌다. 이 상황은 헤르츠가 의심받고 오랫동안 기다려온 전자파를 발견할 때까지 계속되었다.
헤르츠는 먼저 1885 부터 1889 까지 실험을 통해 맥스웰 이론의 정확성을 전면적으로 검증했다. 실험실에서 전파가 생겨 무선 복사가 파동의 특성을 가지고 있다는 것을 증명하고, 전자파의 존재를 처음으로 확인하며, 파장과 속도를 측정했다. 헤르츠는 또한 실험을 통해 전자파가 가로파라는 것을 증명했고, 빛과 비슷한 특성을 가지고 있다. 그는 전파의 진동과 그 반사와 굴절의 특성이 광파와 열파와 같다고 지적했다. 그 결과, 그는 빛과 열이 모두 전자기 복사라는 것을 의심할 여지 없이 확인했다.
전자기장은 하전 입자에 힘을 불어넣을 수 있기 때문에, 움직이는 하전 입자는 전기장과 자기장의 작용력을 동시에 받는다. 로렌츠는 전자기장이 운동 전하에 작용하는 힘을 로렌츠력이라고 부르는 공식으로 귀결시켰다. 전자기장의 기본 법칙을 설명하는 맥스웰 방정식과 로렌즈력은 고전 전기역학의 기초를 이루고 있다.
이제 사람들은 전자기장이 물질의 특수한 형태라는 것을 깨달았다. 전하가 그 주위에 전기장을 생성하는데, 이 전기장대는 다른 전하에 힘쓰고 있다. 자석과 전류는 그 주위에 자기장을 생성하는데, 이 자기장은 다른 자석과 내부에 전류가 있는 물체에 작용한다. 전자기장에도 에너지와 운동량이 있는데, 전자기력을 전달하는 매체로, 전자기력이 전체 공간에 스며든다. 사람들은 맥스웰의 전자기 이론이 거시전자기 현상의 법칙을 정확하게 반영했다는 것을 깨닫고 빛도 전자파라는 것을 확인했다. 전기 자기 빛이 통일되어 물리학의 두 번째 대합성을 실현하였다.
일곱째, 전자기파의 사용
전자파의 전기장 (또는 자기장) 은 시간에 따라 변하며 주기성을 가지고 있다. 진동주기 동안 전파되는 거리를 파장이라고 합니다. 진동 주기의 역수, 즉 초당 진동 (변화) 의 수를 주파수라고 합니다. 전체 전자파 스펙트럼은 전파에서 우주 광선에 이르는 파, 빛, 광선의 집합을 포함한다. 주파수가 다른 단락은 전파파 (3KHz-3000GHz), 적외선, 가시광선, 자외선, X 선, 감마선, 우주선, 즉 파장이 점점 짧아지고 빈도가 높아지고 있다.
전자파는 가로파로 탐지, 위치 지정 및 통신에 사용할 수 있다. 가장 일반적으로 사용되는 것은 주파수가 가장 낮은 전파이다. 적외선은 리모컨, 열 카메라, 적외선 유도, 불 난방 (열 복사), 열 효과와 관련된 현상으로 쓰인다. 가시 광선은 대부분의 생물학적 관찰의 기초입니다. 자외선은 의료 소독, 지폐 검사, 거리 측정, 공사 탐상 등에 쓰인다. X-레이는 의학 투시 CT 사진, 엔지니어링 탐상 및 결정체 구조의 물리적 측정에 사용됩니다. 감마선은 의료에 쓰이며 원자가 점프하여 새로운 광선을 만들어 낸다.
주파수가 3KHz 에서 3000GHz 사이인 전파는 주로 통신 및 기타 분야에서 사용됩니다. 라디오 방송 (공통 라디오) 과 텔레비전은 전자파를 통해 진행된다. 전체 라디오 스펙트럼은 방송 특성과 사용 업무에 따라 매우 낮은 주파수 (VLF), 저주파 (LF), 중간 주파수 (MF), 고주파 (HF), 매우 높은 주파수 (VHF), UHF (UHF) 의 9 개 세그먼트로 나뉩니다.
라디오 스펙트럼 밴드 파티션 테이블
초 저주파 (SLF) 파장은 1000km (1000m) 부터1000km 까지이며 해당 주파수 범위는 30Hz ~ 300Hz 입니다 민간용은 주로 의료, 공학 탐사, 지구 물리학 탐사, 지진 연구 등에 쓰인다. 군사적으로는 주로 수중 무기의 리모컨과 수중 통신에 쓰인다. 많은 응용 프로그램 중에서 잠수함 수중 통신은 해안 지휘소와 해상 잠수함의 장거리, 종심통신 문제를 해결할 수 있는 가장 두드러진 일종이다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 잠수함, 잠수함, 잠수함) 초 저주파 해저 통신 시스템은 거대하고 복잡하며 기술 함량이 높아 미국 러시아 등 소수의 선진국만이 초 저주파 해저 통신 기술을 장악하고 있다.
초고주파 (SHF) 의 파장 범위는 10cm ~ 1cm 이고, 센티미터파의 주파수 범위는 3GHZ~30GHZ 이며 위성 통신 및 방송, 셀룰러 전화 및 페이징 스케쥴링 시스템 및 3G-4G 에 널리 사용됩니다. 극고주파 (EHF) 의 파장 범위는 1mm ~ 10mm 이고 밀리미터 파의 주파수 범위는 30 ~ 300 GHz 입니다. 주로 기상 레이더, 공간 통신, 전파 천문, 파도 통신 및 5G 이동 통신 시스템에 적용됩니다. 이 두 주파수는 현재 우리와 가장 밀접한 관계가 있는 무선 주파수대이다.
1753, 17 년 2 월' 스코틀랜드인 나중에, 알 수 없는 스웨덴인, 프랑스의 차페 형제, 러시아의 외교관 실린, 영국의 청년 쿡, 웨버, 가우스는 모두 전자기 전보에 노력을 기울였다. 1793 년 프랑스의 차페 형제는 파리와 릴 사이에 230km 길이의 지지대를 설치해 릴레이 방식으로 정보를 전달했다. 1833 년, 웹과 가우스는 괴팅겐 시 상공에 동선 두 개를 설치하여 첫 번째 전자전보를 만들어 괴팅겐 대학 물리연구소와 천문대 사이의 거리가 약 1.5 km 인 전보통신을 실현하였다.
사실 1820 년에 암페어는 먼저 전자기 현상을 이용하여 전보 신호를 전송할 것을 제안했다. 19 년 말, 이탈리아인 길예르모 마르코니와 러시아인 포프는 1895 에서 무선통신실험을 실시했다. 인도에서는 제그디시 찬드라 보스가 전파로 벨을 눌러 폭발을 일으켰다. 190 1 년, 세르비아계 미국 전기 개척자 니콜라 테슬라는 1893 년에 무선 전보를 발명했다고 말했다. 그래서 많은 사람들이 마르코니의 무선전신의 아버지에게 불복할 것이다. 당시 정보가 발달하지 못했고, 외지에서 비슷한 실험을 하는 것은 정상적이었다. 다만 마르코니의 지적재산권 의식이 더 강해서 (그가 처음으로 특허권을 획득한 것) 선전이 더욱 자리를 잡았다. 19 13 04 월 14 일 타이타닉호가 빙산에 부딪혔을 때 통신이 편리한 마르코니가 700 명의 생존자를 구조하고 접수했다. 오늘날 휴대전화, 방송, 일기예보, 항공우주 등은 모두 무선통신과 불가분의 관계에 있다.
여덟, 포스트 순서
모든 인지 과정과 마찬가지로 전자기 운동 형식에 대한 인간의 인식도 특수에서 일반, 현상에서 본질까지 점차 심화되고 있다. 전자기 현상에 대한 사람들의 인식은 정전기, 정적 자기, 준 안정 전류 등 특수한 방면에서 일반 운동 변화에 이르는 과정이다.
전자기학 발전 초기에 사람들은 전하체 사이와 극 사이에 힘이 있다는 것을 깨달았지만, 이런 힘을 묘사하는 수단으로 도입된' 장' 의 개념은 보편적으로 객관적인 존재로 받아들여지지 않았다. 이제 사람들은 전자기장이 모든 하전 물질과 상호 작용하여 다양한 전자기 현상을 일으킬 수 있는 물질의 한 형태라는 것을 분명히 알고 있다. (윌리엄 셰익스피어, 전자기장, 전자기장, 전자기장, 전자기학, 전자기학, 전자기학, 전자기학, 전자기학)
전자기장 자체의 운동은 요동의 법칙에 복종한다. 요동의 형태로 변화하는 이런 전자장을 전자파라고 한다. 정보화 시대에는 전자기장과 전자파의 응용이 어디에나 있었다. 전자기장 이론은 정교한 수학 언어로 객관적인 물리 법칙을 묘사하고, 수학 방정식의 해석을 통해 필드와 파동의 객관적인 존재를 드러낸다.
우리는 전자기파 및 관련 이론에 기여한 모든 과학자 길버트, 프랭클린, 에피누스 (1724- 1802, 독일 물리학자, 처음으로 수학 시스템을 전자기 이론에 적용하려고 노력해야 한다. 그의 실험은 평행판 콘덴서의 설계와 미네랄 전기석의 전기적 특성 발견을 이끌었다. 열전기), 쿨롱, 카반디쉬, 암페어, 가우스, 볼트, 옴, 비오, 사바르, 오스터, 패러데이, 헨리, 줄, 롤랜드, 키르호프, 맥스웰, 하비샤, 로렌츠 그들의 탁월한 성과는 전자기 이론과 관련 기술의 진보에 큰 기여를 하여 인류 사회의 진보와 발전을 끊임없이 추진하고 있다.