ELECTRICITATE SI MAGNETISM
Desi grecii antici cunosteau proprietatile elrectrostatice ale chihlimbarului si chinezii (cca 2700 iHr) puteau face magneti bruti din pietre magnetice, pana la sfarsitul secolului al 18-lea nu s-au realizat experimente asupra fenomenelor electrice si magnetice. In 1785, fizicianul francez Charles Augustin de Coloumb a fost primul care a confirmat pe cale experimentala faptul ca sarcinile electrice se atrag sau se resping in functie de o lege similara cu cea a gravitatiei. Matematicienii Simeon Denis Poisson si Carl Friedrich Gauss au dezvoltat o teorie cu privinta la distribuirea arbitrara a sarcinilor electrice.
O particula incarcata cu sarcina pozitiva atrage o particula incarcata negativ tinzand sa accelereze spre aceasta. Daca intampina rezistenta din partea mediului prin care trece, viteza se micsoreaza iar mediul sufera o incalzire, fiind astfel afectat. Posibilitatea de a mentine o forta electrica care ar continua sa conduca particulele incarcate cu sarcini a fost observata de fizicianul italian Alessandro Volta in 1800. Clasica teorie a unui circuit simplu presupune ca cele doua borne ale unei baterii sa fie incarcate cu sarcini diferite ca o consecinta a proprietatilor sale interne. Cand cele doua borne sunt conectate printr-un fir, particulele incarcate negativ vor fi "impinse" spre borna pozitiva iar acest proces va incalzi firul oferind rezistenta miscarii. Ajungand la borna pozitiva, bateria va forta particulele spre borna negativa invingand fortele opuse formulate in legea lui Coloumb. Fizicianul german Georg Simon Ohm a descoperit primul existenta unei constante proportionale intre intensitate si rezistenta. Legea lui Ohm nu este universal valabila in fizica, mai degraba descriind caracteristicile unel clase limitate de materiale solide.
Primele concepte asupra magnetismlui bazate pe existenta a doi poli magnetici, au aparut in secolul XVII si in mare parte datorita experimentelor lui Coloumb.
Prima legatura intre magnetism si electricitate a fost facuta prin intermediul experimentelor fizicianului danez Hans Christian Oersted, care in 1819 a descoperit ca un ac magnetic poate fi deviat printr-un conductor sub tensiune electrica. Dupa o saptamana de la aflarea acestei descoperiri cercetatorul francez Andre Marie Ampere va demonstra ca doi conductori purtatori de curent electric se vor comporta ca doi poli ai unui magnet.
In 1831 fizicianul si chimistul englez Michael Faraday a descoperit ca un curent electric poate fi indus intr-un fir fara conectarea acestuia la o baterie, fie prin miscarea unui magnet, fie prin plasarea altui conductor cu un curent variabil. Legatura dintre elctricitate si magnetism poate fi cel mai bine redata in termeni asociati campului magnetic sau fortei care va actiona intr-un anume punct asupra unei sarcini electrice.
Sarcinile electrice stationare produc campuri elctrice; curentii - sarcini electrice mobile - produc campuri magnetice. Aceste descoperiri au fost redate intr-o forma precisa de catre fizicianul englez James Clerk Maxwell care in descompunerea ecuatiilor diferentiale care ii poarta numele a gasit o relatie intre locul si perioada
schimbarii campurilor electrice si magnetice intr-un anumit punct cu sarcina si densitatea curentului in acel punct.
In principiu ele permit calcularea campului oriunde si oricand printr-o cunoastere a sarcinilor electrice si a curentilor.
Un rezultat neasteptat obtinut prin descoperirea solutiilor acestor ecuatii a fost intuitia unui nou tip de camp magnetic, care a fost produs de sarcini accelerate propagat in spatiu cu viteza luminii sub forma unei unde electromagnetice si careia i s-a micsorat viteza cu patratul distantei dintre ea si sursa. In 1887 fizicianul german Heinrich Rudolf Hertz a reusit sa genereze asemenea unde electromagentice punand bazele pentru transmisiile de radio, radar, televiziune si alte forme de telecomunicatii.
Proprietatile campurilor magnetice si electrice ale acestor unde sunt similare cu cele ale unei lungi sfori intinse al carui cap este miscat foarte repede de sus in jos.
In orce punct ales, sfoara va fi observata ca oscileaza cu aceeasi frecventa sau aceeasi perioada ca si sursa. Punctele alese de-a lungul sforii la diferite distante de la sursa vor ajunge in punctul maxim pe axa verticala intr-un sistem cartezian la diferite perioade de timp.
Viteza cu care propagarea este transmisa de-a lungul sforii este numita viteza undei electromagnetice fiind in acelasi timp o functie ce opereaza cu spatiul, masa si tensiunea electrica. Un instantaneu asupra sforii (dupa ce a fost in miscare) va arata puncte avand aceeasi dispunere si miscare, separate de o distanta numita lungimea de unda care este egala cu viteza undei raportata la frecventa.
MIHAIL LUCIA
CLASA A X-a A
