Elektromagnetisme

Lange tijd beschouwde men de “elektrische kracht” en de “magnetische kracht” als volledig gescheiden en zonder enige relatie. Grieken hadden waargenomen dat stukken gewreven amber lichte voorwerpen aantrokken zoals papiersnippertjes of stofdeeltjes , uiting van een elektrische kracht. Anderzijds had men sinds de oudheid ontdekt dat een mineraal, magnetiet genoemd, in staat was ijzer aan te trekken en dit werd als een voorbeeld voor de werking van de magnetische kracht genomen.

Hieronder een kort overzicht van de ontdekkingen rond elektrische en magnetische krachten in de 19de eeuw:

Oersted

hans_christian_orsted_daguerreotypeOersted : een draad waardoor een elektrische stroom loopt doet de magnetische  naald van een kompas uitwijken.

Ampère

ampereDe wet van Ampère beschrijft de krachten tussen twee evenwijdige geleiders waardoor een stroom loopt.

Faraday

Faraday : door magnetische inductie zal een bewegende magneetstaaf een spanning induceren in een koperen lus.faraday-millikan-gale-1913

Ontdekkingen van magnetische effecten van de elektriciteit hebben uiteindelijk geleidelijk naar de unificatie van elektrische en magnetische krachten geleid.

In 1860 ontwikkelt J.C. Maxwell een algemene klassieke theorie van het elektromagnetisme. Elektromagnetisme is de fysica van het elektromagnetische veld. Dit is een vectorveld dat zich over heel de ruimte uitspreidt en bestaat uit twee componenten: het elektrisch veld E en het magnetisch veld B.

Een elektrisch veld E wordt geproduceerd door elektrische ladingen en zorgt voor een elektrische kracht op andere ladingen.

 

Een magnetisch veld B wordt geproduceerd door de beweging van elektrische ladingen (stroom in de lussen, beweging van de elektronen rond de kern in de magneetstaaf).

De term elektromagnetisme geeft aan dat elektrische en magnetische verschijnselen verstrengeld zijn. Zo zal een veranderlijk magnetisch veld een elektrisch veld opwekken en omgekeerd. Dit heet elektromagnetische inductie en vormt de basis voor de werking van dynamo’s, elektromotoren, en transformatoren.

Een wisselend elektrisch veld gaat dus altijd gepaard met een wisselend magnetisch veld, en omgekeerd. Deze veranderingen planten zich door de ruimte voort als elektromagnetische golven met de snelheid van het licht. Maxwell voorspelde hieruit dat licht ook een elektromagnetische straling is.