Вступ до електрики та магнетизму

Електрика та магнетизм — це фундаментальні явища природи, які лежать в основі багатьох технологій і процесів у нашому житті. Ці явища вивчає
розділ фізики, відомий як електромагнетизм. Електрика та магнетизм пов'язані між собою. Взаємодія електричних зарядів створює електричне поле,
а змінні електричні поля створюють магнітні поля. Саме тому їх об'єднують в одне поняття — електромагнетизм.

Основні поняття

Електричний заряд

Електричний заряд — це фундаментальна властивість частинок, яка визначає їх взаємодію. Заряди бувають позитивними і негативними. Частинки з
 однаковим зарядом відштовхуються, а з різними — притягуються. Одиницею вимірювання заряду є кулон (Кл).

Електричне поле

Електричне поле — це область простору, в якій на електричний заряд діє сила. Його можна описати за допомогою силових ліній, напрямок яких вказує,
куди буде рухатися позитивний заряд. Електричне поле створюється зарядами і може бути статичним або змінним.

Магнітне поле

Магнітне поле — це область простору, в якій на рухомі заряди або магнітні моменти діє сила. Магнітні поля часто пов'язані з електричними струмами
і можуть бути створені рухомими зарядами або змінними електричними полями.

Електромагнітна індукція

Електромагнітна індукція — це явище, при якому в замкнутому контурі виникає електричний струм, якщо магнітне поле через цей контур змінюється.
Воно було відкрите Майклом Фарадеєм і стало основою роботи генераторів і трансформаторів. Це явище використовується в різних пристроях, від
 електричних генераторів до індукційних плит.

Закони електрики та магнетизму

Закон Кулона

Закон Кулона описує силу взаємодії між двома зарядами: сила пропорційна добутку зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними.
Цей закон є основою для розуміння електричних взаємодій.

Закон Ома

Закон Ома встановлює зв'язок між напругою, струмом і опором: V=IRV = IR, де VV — напруга, II — струм, а RR — опір. Цей закон важливий для
аналізу електричних кіл і розрахунку параметрів їх компонентів.

Закони Максвелла

Закони Максвелла узагальнюють всі основні принципи електромагнетизму, включаючи опис електричних і магнітних полів, а також їх взаємозв'язок.
Ці рівняння описують, як електричні і магнітні поля генеруються і змінюються під впливом зарядів і струмів.

Застосування електрики та магнетизму

Електрика та магнетизм знайшли широке застосування в сучасному житті:

• Електроенергетика: генерація і передача електричної енергії. Електростанції використовують принципи електромагнітної індукції для
  виробництва електроенергії, яка потім передається по лініях електропередач до споживачів.

• Електроніка: створення пристроїв, таких як комп'ютери, смартфони і телекомунікаційні системи. Напівпровідникові технології та мікросхеми
  засновані на принципах електрики та магнетизму.

• Медицина: використання магнітно-резонансної томографії (МРТ) для діагностики. МРТ використовує сильні магнітні поля і радіохвилі для
  створення детальних зображень внутрішніх органів і тканин.

• Транспорт: електромобілі, поїзди на магнітній підвісці. Електромобілі використовують електричні двигуни, а поїзди на магнітній підвісці (маглев)
   використовують магнітні поля для левітації і руху без тертя.