Физические явления примеры магнитных, механических, звуковых, электрических и световых в таблице кратко

3.9

Средняя оценка: 3.9

Всего получено оценок: 404.

Обновлено 10 Августа, 2021

3.9

Средняя оценка: 3.9

Всего получено оценок: 404.

Обновлено 10 Августа, 2021

Физика — это наука об окружающей нас природе, она устанавливает самые общие закономерности, существующие между материальными объектами, и описывает их в виде физических законов. Любая из таких закономерностей проявляется в виде событий, называемых физическими явлениями. Поговорим об этих явлениях, рассмотрим их разнообразие и виды.

Физические явления в природе

Природа — это всё, что нас окружает. Земля, Солнце, воздух, предметы, люди, космос — всё это природа. Природа вечна и бесконечна.

Рис. 1. Природа.

Формой существования объектов в природе является движение в широком смысле — то есть всевозможные изменения, происходящие с ними. Не существует объектов, в которых бы никогда не происходило никаких изменений. Форма объекта, положение относительно других объектов, внутренняя структура, взаимодействия — хотя бы часть из этих характеристик любого предмета со временем всегда изменяется.

Изменения, происходящие с объектами в природе, объединяются под общим названием «явления». Большинство из них (но не все) изучает физика, поэтому такие явления называются физическими. Физическое явление — это явление, происходящее с материальными объектами, при котором предметы и вещества меняют своё состояние и характеристики, но при этом не появляется новых веществ.

Имеется одно исключение. Ядерная физика изучает явления, происходящие с атомным ядром, при которых одни вещества могут превращаться в другие.

Виды физических явлений

К физическим явлениям относятся механические, тепловые, звуковые электромагнитные, световые и некоторые другие процессы. Их можно представить в виде таблицы:

Рис. 2. Таблица физических явлений.

Приведём примеры физических явлений разных видов.

Механические явления

Механика изучает движение в узком смысле. То есть изменение положения тел в пространстве со временем и взаимодействие между этими телами.

Примеры механических явлений — это движение и соударение предметов, разгон и торможение, уравновешивание весов, земное притяжение, движения планет, сжатие пружины, всплывание предметов в жидкости.

Тепловые явления

Термодинамика изучает физическую сущность тепла, его источники и перенос между телами.

Примеры тепловых явлений — нагрев и остывание, кипение и конденсация, плавление и затвердевание.

Звуковые явления

Акустика изучает закономерности появления звука и его распространения в различных средах.

К звуковым явлениям относится сам звук, его слышимость, звуковоспроизведение и звукоизоляция.

Электромагнитные явления

Электродинамика изучает все, что относится к особой форме материи — электромагнитному полю.

Примеры электромагнитных явлений — это молния, электризация предметов, работа электрических приборов, движение тока по проводам, магнитные взаимодействия, работа электронных устройств.

Световые явления

Оптика изучает законы распространения света.

К световым явлениям относятся появление теней и полутеней, увеличение линзы, разложение белого света в спектр.

Явления, не изучаемые физикой

В заключение приведём пример явлений, которые физика не изучает. В первую очередь, это явления, относящиеся к смежным наукам. Например, превращения одних веществ в другие изучаются химией. Законы количественных соотношения и закономерностей изучаются математикой. Математика — это фактически «язык физики», физические наблюдения становятся законами только тогда, когда они выражены количественно на языке математики.

Кроме того, вне интересов физики лежат явления, происходящие в обществе, мыслительные процессы, искусство, религия, интересы людей. Эти явления изучаются гуманитарными науками.

Рис. 3. Гуманитарные науки.

Что мы узнали?

Физика изучает природные явления. Природа — это всё, что окружает нас. К физическим явлениям относятся механические, тепловые, звуковые, электромагнитные, световые процессы, происходящие в природе.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

• Надежда Залиева

  8/10

Оценка доклада

3.9

Средняя оценка: 3.9

Всего получено оценок: 404.

---

А какая ваша оценка?

ГОСТ IEC 61000-6-5-2017 | Стр. 17

Приложение A

(справочное)

 

ИНФОРМАЦИЯ ОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ЯВЛЕНИЯХ, ИХ ТИПИЧНЫХ

ИСТОЧНИКАХ И ПРИЧИНАХ

 

Приложение A содержит примеры электромагнитных явлений, а также источники их возникновения на электростанциях и подстанциях (см. таблицу A.1). Другие характеристики этих явлений приведены в таблице 1; большинство из них учтены в испытаниях на помехоустойчивость.

 

Таблица A.1

 

Электромагнитные явления. Источники и причины

 

Пример электромагнитного явления (см. IEC 61000-4-1)		Источник и причина
Низкочастотные	Гармонические составляющие напряжения	Нагрузки с нелинейными вольтамперными характеристиками: выпрямители, циклические преобразователи, индукционные двигатели, сварочное оборудование и т.д.
	Интергармоники напряжения
	Напряжения сигналов в системах электроснабжения	Системы сигнализации по низковольтным электрическим сетям общего назначения
	Колебания напряжения	Изменения энергопотребления, включение и выключение нагрузок, шаговое регулирование напряжения
	Провалы, прерывания и изменения напряжения в сетях переменного тока	Короткие замыкания и коммутации в системах электроснабжения
	Изменения частоты	Редкие изменения состояния энергосистем, вызываемые подключением больших групп нагрузок или отключением генерирующих мощностей, в результате которых происходят отклонения частоты за допустимые пределы
	Провалы, прерывания и изменения напряжения питания постоянного тока	Короткие замыкания и коммутации, прекращение заряда батарей
	Пульсации напряжения электропитания постоянного тока	Выпрямление напряжения переменного тока при заряде батарей
	Кондуктивные помехи в полосе частот от 0 до 150 кГц (включая частоту сети)	Наводки от промышленного электронного оборудования, фильтров и кабелей (при прохождении в них аварийных токов промышленной частоты)
Кондуктивные переходные процессы высокой частоты	Выбросы напряжения 100/1300 мкс	Срабатывание предохранителей
	Выбросы напряжения 1,2/50 мкс	Аварийные условия в электрических сетях, молниевые разряды
	Выбросы напряжения 10/700 мкс	Воздействие молниевых разрядов на телекоммуникационные линии
	Звенящая волна	Процессы коммутации, непрямое воздействие молниевых разрядов
	Быстрые переходные процессы/пачки	Коммутация реактивных нагрузок, «дребезг» контактов реле, коммутация при выпрямлении переменного тока
	Колебательная затухающая волна	Коммутация высоковольтного оборудования
	Кондуктивные помехи, наведенные радиочастотными полями	Радиочастотные излучающие устройства
Электростатические разряды	Электростатические разряды	Разряды статического электричества, создаваемые операторами, оснасткой и т. д.
Магнитные поля	Магнитное поле промышленной частоты	Токи в силовых кабелях, линиях электропитания, цепях заземления
	Импульсное магнитное поле	Токи молниевых разрядов в заземляющих проводниках и электрических сетях
	Колебательное затухающее магнитное поле	Процессы коммутации электрооборудования среднего и высокого напряжения
Электромагнитные поля	Излучаемое радиочастотное электромагнитное поле	Радиочастотные излучающие устройства, коронирующий разряд, увеличение потока электронов или лавинообразование

 

 

 

 

Электромагнетизм. Определение и примеры

Электромагнетизм можно определить как науку о заряде, а также о силах и полях, связанных с зарядом. Электричество и магнетизм являются двумя аспектами электромагнетизма. Электромагнетизм — это раздел физики, изучающий электромагнитное взаимодействие между электрически заряженными частицами. Электромагнетизм является основной причиной, по которой электроны связаны с ядром и ответственны за полную структуру ядра.

Эта сила возникает между электрически заряженными частицами и действует между заряженными частицами. Это комбинация всех магнитных и электрических сил.

Взгляд на электромагнетизм изменился после публикации Джеймса Клерка Максвелла, в которой утверждалось, что взаимодействие положительных и отрицательных зарядов опосредовано одной силой. Это наблюдение оказало огромное влияние и заложило основу электромагнетизма. Многие другие ученые, такие как Майкл Фарадей, Оливер Хевисайд и Генрих Герц, позже внесли свои идеи об электромагнетизме.

(изображение скоро будет загружено)

Краткая история электромагнетизма

Электричество и магнетизм долгое время считались отдельными силами. Только в 19 веке их окончательно стали рассматривать как взаимосвязанные явления. В 1905 году специальная теория относительности Альберта Эйнштейна с несомненностью обнаружила, что оба явления являются аспектами одного общего явления.

Однако на практике электрические и магнитные силы ведут себя совершенно по-разному и описываются дифференциальными уравнениями. Электрические силы создаются электрическими зарядами либо в состоянии покоя, либо в движении. Магнитные силы, с другой стороны, создаются только движущимися зарядами и действуют только на заряды, находящиеся в движении.

Электрические явления могут происходить даже в нейтральном веществе, потому что силы действуют на отдельные заряженные составляющие. Электрическая сила определенным образом отвечает за большинство физических и химических свойств атомов и молекул. Она чрезвычайно сильна по сравнению с гравитацией.

Например, отсутствие только 1 электрона из каждого миллиарда молекул у 2 человек весом 70 кг (154 фунта), стоящих на расстоянии 2 метров (два ярда) друг от друга, отталкивало бы их с силой в 30 000 тонн. В более общем масштабе электрические явления ответственны за молнии и гром, сопровождающие определенные грозы.

Электрические и магнитные силы можно обнаружить в областях, называемых электрическими и магнитными полями. Эти электрические и магнитные поля имеют фундаментальную природу и могут существовать в пространстве вдали от заряда. Электрические поля могут создавать магнитные поля и наоборот независимо от внешнего заряда. Изменяющееся магнитное поле дает электрическое поле, как обнаружил в своей работе физик Майкл Фарадей, которое составляет основу производства электроэнергии. И наоборот, переменное электрическое поле создает магнитное поле, как пришел к выводу шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл.

Знаменитое математическое уравнение, сформулированное Максвеллом, включило световые и волновые явления в электромагнетизм. Максвелл показал, что электрические и магнитные поля движутся вместе в пространстве как волны электромагнитного излучения, при этом переменные поля взаимно поддерживают друг друга.

(изображение будет загружено в ближайшее время)  

Давайте обсудим пример электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве независимо от материи: радио- и телевизионные волны, микроволны, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Все эти электромагнитные волны распространяются с одинаковой скоростью, а именно со скоростью света. Они отличаются друг от друга только частотой, с которой колеблются их электрические и магнитные поля.

Уравнения Максвелла до сих пор обеспечивают полное и элегантное описание электромагнетизма вплоть до субатомного масштаба, но не включая его. Однако интерпретация работы Максвелла была расширена в 20 веке. Совершенно специальная теория относительности Эйнштейна объединила электрические и магнитные поля в одно поле и ограничила скорость всего вещества скоростью электромагнитного излучения. В конце 1960-х годов ученые и физики обнаружили, что другие силы в природе имеют поля с математической структурой, подобной структуре электромагнитного поля.

Эти дополнительные силы представляют собой сильное взаимодействие, ответственное за выделение энергии при ядерном синтезе, и слабое взаимодействие, наблюдаемое при радиоактивном распаде нестабильных атомных ядер. Чтобы быть точным, слабые и электромагнитные взаимодействия были объединены в общую силу, называемую электрослабой силой. Цель многих физиков объединить все основные силы, включая гравитацию, в одну великую единую теорию до сих пор не достигнута.

Основы электромагнетизма

Современная жизнь пронизана явлением электромагнитных волн. Когда мы включаем лампочку, ток течет по тонкой нити в лампочке, и нить нагревается, потому что ток течет до такой высокой температуры, что она светится, освещая все вокруг. Электрические часы и соединения связывают простые устройства такого типа в сложные системы, такие как мониторинг светофоров, которые синхронизируются со скоростью транспортного потока. Устройства связи, такие как радио и телевизоры, получают информацию, переносимую электромагнитными волнами, распространяющимися в пространстве со скоростью света. Чтобы запустить автомобиль, такой как двигатель, токи в электростартере генерируют магнитные поля, которые вращают вал двигателя и приводят в движение поршни двигателя, сжимая взрывоопасную смесь бензина и воздуха; искра, которая инициирует воспламенение, представляет собой электрический разряд, образующий мгновенный ток.

Основные свойства электромагнита

• Электромагнит носит временный характер.

• Электромагнит изготовлен из сердечника из мягкого железа.

• Силу магнитного поля можно изменить.

• Электромагнит можно легко размагнитить, отключив ток.

• Полярность может быть изменена.

Принцип сохранения заряда

Подобно закону Кулона, принцип сохранения заряда является фундаментальным законом природы. По принципу заряд изолированной системы (отдельной системы) измениться не может. Если внутри системы появится другая положительно заряженная частица, то в то же время будет создана частица с отрицательным зарядом той же величины (величины); таким образом, сохраняется принцип сохранения заряда. В природе пара противоположно заряженных частиц образуется при взаимодействии высокоэнергетического излучения с веществом; электрон и позитрон образуются в этом процессе, известном как образование пар.

Электрические поля и силы

Величина электрического поля в определенной точке пространства, например, равна силе, действующей на единицу заряда в определенной точке пространства.

Каждое заряженное тело создает в окружающем пространстве электрическое поле. Второй заряд может почувствовать присутствие этого поля. Второй заряд либо притягивается к начальному заряду, либо отталкивается от него в зависимости от знаков этих зарядов. Поскольку второй заряд также имеет электрическое поле, первый заряд может чувствовать его присутствие и либо притягивается, либо отталкивается вторым зарядом.

Магнитные поля и силы

Магнитная сила влияет только на те заряды, которые уже находятся в движении (момент), и это передается магнитным полем. И магнитные поля, и магнитные силы сложнее понять, чем электрические поля и электрические силы. Магнитное поле не указывает в направлении источника поля; скорее, он указывает в перпендикулярном направлении. Кроме того, магнитная сила действует в направлении, перпендикулярном направлению магнитного поля. Для сравнения, как с электрической силой, так и с электрическим полем, которое направлено прямо к заряду или от него.

Заключение

Это все об электромагнетизме и его фундаментальных свойствах. Узнайте больше о его свойствах, чтобы понять, как он ведет себя в различных средах. Узнайте, как ученые постулировали его свойства.

Как электромагнетизм преследует нашу повседневную жизнь

Розовая молния. Авторы и права: Oranfireblade/Pixabay, CC BY-SA

Электромагнетизм преследовал человеческое воображение на протяжении тысячелетий. От призрачного северного сияния древней мифологии полярного сияния до злых электромагнитных сил в популярном телешоу «Твин Пикс» электромагнитная энергия продолжает оставаться источником жутких спекуляций.

Его мистические поля и таинственные частоты вдохновляли спиритуалистов, представителей Нью Эйдж, исследователей паранормальных явлений и теоретиков заговора.

Электромагнетизм был впервые обнаружен в 19 веке, когда ученые поняли, что взаимодействие электрических токов и магнитов может заставить объекты двигаться без соприкосновения. Это предполагало, что внешне различные силы электричества и магнетизма на самом деле были тесно связаны. Ганс Христиан Эрстед, Майкл Фарадей и Джеймс Клерк Максвелл предположили, что за этим жутким действием на расстоянии стоят невидимые электромагнитные «поля» и «волны». Их эксперименты ознаменовали начало электромагнитной эры и проложили путь к радикально новому пониманию динамики Вселенной.

Викторианцы внезапно обнаружили, что живут в мире, недавно задуманном как наводненный невидимыми электромагнитными сущностями. И эти динамические силы, поля и потоки обеспечивали логику и язык оккультных явлений.

От физического к психическому

Были разработаны новые технологии для визуализации, доступа и раскрытия тайн этого ранее невидимого и недоступного энергетического мира. Телеграф, а позже и радио, проникли в невидимые области электромагнитного излучения. Эти технологии позволили создать форму бестелесного общения, которая открыла творческие возможности для контакта с мертвыми. Историк СМИ Джеффри Сконс ​​исследовал роль электромагнитного воображения в спиритуалистическом движении, для которого таинственная сила предлагала жизненно важную связь между физической и психической сферами.

Датский физик Ганс Кристиан Эрстед открыл электромагнетизм в 1820 году. Фото: Wikimedia Commons

Электромагнетизм продолжал занимать видное место в исследованиях сверхъестественного в 20-м веке. НЛО, полтергейст и другие паранормальные явления часто сопровождались нарушением локальной электромагнитной обстановки – белым шумом в радиоприемниках, помехами в телевизорах, отключением двигателей автомобилей или странным поведением бытовой техники (тропы, постоянно фигурирующие в фильмах ужасов и научно-фантастических сериалах). шоу от «Секретных материалов» до «Очень странных дел»). Электромагнитные фильтры длины волны и измерители поля были развернуты для регистрации этих энергетических присутствий. Для некоторых, однако, настоящими привидениями были не призраки или инопланетяне, а сами электромагнитные поля, генерируемые передающими башнями военно-промышленного комплекса.

Электромагнетизм оказался источником теорий заговора, связанных с энергетическим оружием, контролем над разумом и погодными войнами. Ранние эксперименты с беспроводной передачей привели к тому, что многие изобретатели, в том числе Никола Тесла, Гульельмо Маркони и Гарри Гринделл Мэтьюз, заявили, что построили «луч смерти», который может направлять мощный взрыв электромагнитной энергии. Таинственное Тунгусское событие 1908 года в Сибири — крупнейшее столкновение на Земле в истории человечества — может быть связано с экспериментами Теслы с лучом электромагнитной энергии.

Советская радиолокационная система «Дуга» (которая выпустила знаменитый сигнал «Русский дятел» по всему миру) и Программа высокочастотных активных исследований северного сияния (HAARP) правительства США спровоцировали опасения «шапочки из фольги» перед радиочастотным промыванием мозгов. Есть предположение, что недавние «нападения на здоровье» американских дипломатов в посольстве США на Кубе были осуществлены с помощью какого-то оружия направленной электромагнитной энергии.

Никола Тесла около 1899 года, рядом со своим высоковольтным «увеличительным передатчиком». Предоставлено: Дикенсон В. Элли/Викисклад.

Бытовой электромагнетизм

Часто отвергаемые как псевдонаучная паранойя, эти второстепенные теории, тем не менее, выражали растущую обеспокоенность по поводу рисков для здоровья, связанных с проживанием во все более электромагнитной среде. Наряду с естественной электромагнитной активностью гроз, полярных сияний и космической погоды, современные электроприборы и электросети, радиоантенны и мачты мобильных телефонов промышленного ландшафта генерировали ускоряющийся массив искусственных электромагнитных полей.

Культурные опасения, связанные с этим электромагнитным «загрязнением», были кратко сформулированы Доном Делилло в его романе 1985 года «Белый шум:

» «Настоящая проблема заключается в том, какое излучение окружает нас каждый день. Ваше радио, ваш телевизор, ваша микроволновая печь, ваши линии электропередач… Забудьте о разливах, радиоактивных осадках, утечках. Это то, что находится прямо вокруг вас в вашем собственном доме, что рано или поздно доставит вас. Это электрические и магнитные поля».

Призрачное свечение северного сияния. Кредит: MattHPhotos/Pixabay

Совсем недавно, в возрождении «Твин Пикс» Марка Фроста и Дэвида Линча в 2017 году, окружающий электромагнетизм, который формирует фон нашей повседневной жизни, основанной на технологиях, становится всемогущей зловещей силой. Приземленный ландшафт электромагнитной инфраструктуры — пилоны, телеграфные столбы и розетки, которые мы приучили себя не видеть, — приобретают сверхъестественное значение как генераторы порталов в межпространственные отрицательные пространства.

Фильмы Линча часто помогают раскрыть ужасающие силы, скрывающиеся за обыденной поверхностью повседневной жизни — взгляните на трепещущих насекомых, кишащих среди ухоженных пригородных лужаек «Синего бархата»:

Кажется, для Линча по-настоящему страшной вещью в электромагнетизме является то, как такая таинственная сила может казаться совершенно обыденной – эта странная энергия постоянно присутствует, но ее никто не замечает; то, как монолитная инфраструктура проходит совершенно незаметно; то, как мы кажемся слишком анестезированными и зависимыми от технологий, чтобы даже возникла возможность страха или очарования. Здесь по-настоящему тревожным в электромагнетизме является не то, что он открывает странный новый мир, а то, что он показывает, насколько мы слепы к повседневным странностям мира.

Сегодня, в нашем мире вездесущего Wi-Fi, смартфонов, потоков данных и бесконтактных излучений, мы все чаще воображаем, что призраки данных нашей цифровой жизни преследуют электромагнитное царство.

Таинственные, но обыденные, осязаемые, но нематериальные и существующие на грани воспринимаемого опыта, энергии, силы и потоки электромагнетизма продолжают питать и возмущать повседневную жизнь.

Предоставлено Разговор

Эта статья была первоначально опубликована на The Conversation. Прочитайте оригинальную статью.

Цитата : Как электромагнетизм преследует нашу повседневную жизнь (2017, 31 октября) получено 23 декабря 2022 г.