Différence entre magnétisme et électromagnétisme

Différence principale - Magnétisme vs Electromagnétisme

Le magnétisme et l'électromagnétisme sont des concepts fondamentaux en physique. le différence principale entre magnétisme et électromagnétisme est que le terme Le «magnétisme» n'inclut que les phénomènes dus aux forces magnétiques, tandis que «Électromagnétisme» englobe les phénomènes dus à la fois aux forces magnétiques et électriques. En fait, les forces électriques et magnétiques sont les deux manifestations d'un seul force électromagnétique.

Qu'est-ce que le magnétisme?

Le magnétisme est un terme utilisé pour décrire tout phénomène pouvant être attribué à un champ magnétique. Les aimants peuvent exercer des forces sur d'autres aimants ou matériaux magnétiques. UNE champ magnétique est décrit comme une région où les aimants / matériaux magnétiques subissent une force. Les aimants ont poteaux, nommés «pôles nord» et «pôles sud». Comme les pôles (nord-nord ou sud-sud) repoussent et, contrairement aux pôles (nord-sud), attirent. Les pôles magnétiques n'ont jamais été observés seuls (un pôle nord est toujours accompagné d'un pôle sud).

Le magnétisme provient d'une propriété des électrons appelée tourner (il est important de préciser ici que cela ne fait pas référence au filage électronique physiquement, mais plutôt qu'il existe une propriété d'électron qui peut être expliquée à l'aide de mathématiques similaires à celles utilisées pour décrire la manière dont les objets «tournent» en physique classique). Spin donne aux électrons une propriété appelée moment magnétique. Habituellement, les moments magnétiques des électrons proches sont dans des directions opposées et s’annulent donc mutuellement..

Cependant, dans les matériaux magnétisés, les moments magnétiques des électrons sont alignés. Les moments magnétiques combinés permettent à un matériau aimanté d’exercer des forces sur d’autres matériaux magnétiques. Lorsque vous placez un matériau à l'intérieur d'un champ magnétique, le champ externe peut provoquer l'alignement des moments magnétiques d'électrons dans les atomes du matériau, ce qui provoque l'aimantation des matériaux. Le degré d'aimantation d'un matériau dépend à la fois du type de matériau et de l'intensité du champ magnétique externe. Certains matériaux conservent l'alignement des moments magnétiques même quand le champ magnétique externe supprimé, et ils deviennent des aimants permanents.

Qu'est-ce que l'électromagnétisme?

L’électromagnétisme est un terme qui décrit des phénomènes pouvant être attribués à la ou forces magnétiques. Champs électriques et magnétiques sont interdépendants, et ils peuvent être considérés comme des aspects d’un force électromagnétique, comme nous le mentionnons ci-dessous.

Avant les années 1820, les scientifiques connaissaient les propriétés de l’électricité et du magnétisme grâce à diverses expériences. En 1820, Hans Christian Ørsted (un physicien danois) observa que, lorsqu'on approche un compas d'un conducteur sous tension, l'aiguille du compas est déviée (étant donné que le compas est maintenu dans le bon sens). C'était le premier indice définitif qu'il existait un lien entre l'électricité et le magnétisme. Le fait qu’un conducteur sous tension génère un champ magnétique est très utile. Par exemple, cela nous permet de fabriquer des électroaimants en envoyant simplement un courant électrique autour d’un fil enroulé.

Un électroaimant, fabriqué en envoyant un courant électrique autour d'un conducteur.

À la suite de la découverte de Ørsted, de nombreux autres scientifiques ont également commencé à examiner de plus près les relations entre l'électricité et le magnétisme. On a découvert que si deux conducteurs sous tension étaient maintenus proches l'un de l'autre, ils exerçaient des forces mutuelles. Bientôt, le physicien français André Ampère a proposé une équation décrivant la force d'attraction entre deux de ces conducteurs en termes de taille du courant qu'ils transportent.

Dans les années 1830, le physicien anglais Michael Faraday découvrit que, si un conducteur était maintenu dans un champ magnétique changeant, un courant commençait à circuler dans le conducteur alors que le champ magnétique changeait. Il l'a démontré de deux manières: premièrement, il a montré que, si un aimant permanent est déplacé dans un conducteur enroulé, un courant commence à circuler dans le conducteur. Deuxièmement, il a montré que si un conducteur qui ne porte pas de courant est maintenu près d’un autre conducteur, est En transportant un courant, un courant peut circuler dans le premier conducteur en modifiant le courant dans l'autre conducteur. Dans les années 1860, James Clerk Maxwell a combiné les idées d'Ampère et de Faraday, les exprimant toutes sous une forme mathématique et montrant que l'électricité et le magnétisme sont les deux aspects d'un phénomène sous-jacent plus général. Grâce à la théorie de la relativité restreinte d'Albert Einstein, il est devenu possible de montrer que ce qui est expérimenté en tant que champ électrique par un observateur peut en réalité l'être par un autre champ magnétique..

L’histoire ne s’arrête pas là: dans les années 1970, les physiciens théoriciens Sheldon Glashow, Abdus Salam et Steven Weinberg ont montré qu’aux énergies élevées, les forces électromagnétiques se comportaient de la même manière que forces nucléaires faibles fait. Leurs découvertes ont ensuite été confirmées par des expériences et ont entraîné une nouvelle unification en physique: la force électromagnétique et la force faible ont été combinées en un seul force électrofaible. La combinaison de cette force électrofaible avec les deux autres forces fondamentales: la force nucléaire forte et la force gravitationnelle reste le plus grand défi de la physique.

Différence entre magnétisme et électromagnétisme

Portée

Magnétisme se réfère uniquement à des phénomènes causés par des forces magnétiques.

Électromagnétisme fait référence à des phénomènes causés à la fois par des forces électriques et des forces magnétiques.

Références

Byrne, C. (2 janvier 2015). Une brève histoire de l'électromagnétisme. Extrait le 29 octobre 2015 de UMass Lowell.

Courtoisie d'image

“The Finished Magnet” de Shal Farley (oeuvre personnelle) [CC BY-SA 2.0], via flickr