Apa itu teori elektromagnetik?

Teori relativitas khusus Einstein menggambarkan magnet sebagai produk sampingan dari gaya listrik.Oleh karena itu, kedua kekuatan ini dapat dianggap berbeda dari kekuatan yang lebih mendasar, yang oleh fisikawan menyebut elektromagnetisme.Teori elektromagnetik menggambarkan kumpulan klaim ilmiah yang saling berhubungan yang digunakan untuk menjawab pertanyaan tentang kekuatan ini.

Fisikawan menggunakan bidang sebagai abstraksi untuk menggambarkan bagaimana suatu sistem mempengaruhi lingkungannya.Medan listrik dari objek yang bermuatan mewakili kekuatan yang akan dikenakan pada partikel bermuatan.Lapangan lebih kuat lebih dekat ke objek karena gaya elektrostatik berkurang karena jarak antara dua muatan meningkat.Medan magnet juga didefinisikan, kecuali mereka menggambarkan gaya yang diberikan pada partikel bermuatan yang bergerak.

Ide paling dasar dalam teori elektromagnetik adalah "medan listrik yang berubah menghasilkan medan magnet" dan "medan magnet yang berubah menghasilkan medan magnet."Prinsip -prinsip ini dikuantifikasi oleh persamaan Maxwell, dinamai untuk James Clerk Maxwell, ahli fisika dan ahli matematika Skotlandia yang karyanya di abad ke -19 menetapkan disiplin dengan merevolusi bagaimana fisikawan yang dipahami cahaya.Persamaan Maxwell juga melemparkan hubungan yang diketahui sebelumnya mdash;Hukum Coulomb dan BIOT-SAVART Law Mdash;ke dalam bahasa bidang.

Partikel bermuatan menghasilkan medan magnet saat bergerak, tetapi medan magnet tegak lurus terhadap gerakan partikel.Selain itu, efek medan magnet ini terhadap muatan bergerak kedua tegak lurus terhadap medan dan gerakan muatan kedua.Kedua fakta ini bahkan menyebabkan masalah dasar dalam elektromagnetisme membutuhkan penalaran tiga dimensi yang kompleks.Secara historis, pengembangan vektor dalam matematika dan sains berutang banyak pada kemajuannya pada karya fisikawan yang mencoba abstrak dan menyederhanakan penggunaan teori elektromagnetik.

Pada abad ke -19, teori elektromagnetik mengubah bagaimana fisikawan memahami cahaya.Newton telah menggambarkan cahaya dalam hal partikel yang disebut sel -sel, tetapi Maxwell mengklaim itu adalah manifestasi medan listrik dan magnet yang saling mendorong melalui ruang.Menurut konsepsi ini, cahaya tampak, sinar-X, radar, dan banyak fenomena lainnya semuanya secara inheren serupa, masing-masing kombinasi medan listrik dan magnet yang bervariasi pada frekuensi yang berbeda.Para ilmuwan menyebut kontinum dari semua gelombang tersebut sebagai spektrum elektromagnetik.

Keberhasilan teori elektromagnetik menyebabkan runtuhnya fisika Newton lainnya di abad ke -20.Einstein menyadari bahwa teori Maxwell membutuhkan ruang dan waktu untuk koordinat yang saling bergantung dan berbeda dari ruang-waktu empat dimensi.Selain itu, teori relativitas Einstein menunjukkan bahwa ruang melengkung dan berlalunya waktu yang diukur oleh satu pengamat berbeda dari yang diukur dengan yang lain.Semua penemuan ini benar -benar tidak kompatibel dengan teori gerak Newton.Dengan demikian, studi tentang elektromagnetisme, secara langsung atau tidak langsung, mengubah bagaimana fisikawan memahami listrik, magnet, cahaya, ruang, waktu, dan gravitasi.