Elektromagnetika

3. ELEKTROMAGNETIKA

Elektromagnetika je oblast elektrotehnike u kojoj se proučavaju jedinstvene elektromagnetne pojave. Magnetne pojave, kao i električne, uočene su davno. Međutim, tek početkom XIX vijeka otkrivena je njihova međuzavisnost. Godine 1821. Ersted je otkrio da magnetna igla (kompas) skreće sa pravca sjever-jug, ako se u njenoj blizini nalazi provodnik kroz koji protiče električna struja. Djelovanje električne struje nije, dakle, lokalizovano samo u električnom kolu (zagrijavanje provodnika, hemijske reakcije u bateriji), već se to djelovanje osjeća i van provodnika. Kažemo da električna struja u okolnom prostoru stvara magnetno polje. Eksperimenti ukazuju da ovo magnetno polje, stvoreno strujom (elektricitetom u pokretu), ima sve osobine magnetnog polja koje potiče od permanentnog (stalnog) magneta. Čuveni naučnici toga doba, među kojima treba izdvojiti Ampera i Faradeja, na osnovu mnogobrojnih eksperimenata, uspijevaju da shvate zakonitosti elektromagnetnih pojava i dolaze do saznanja da nema eleketrične struje bez magnetnog polja, niti pak, magnetnog polja bez električne struje. Te dvije pojave su djelovi jedne jedinstvene elektromagnetne pojave. Eksperimentom se lako može uvjeriti da se oko svakog provodnika sa strujom javlja magnetno polje, slično kao kod stalnog magneta (sl. 3.1.). Nešto je teže dokazati da magnetno polje permanentnog magneta potiče od struje koju sačinjava, kod namagnetisanog predmeta, uređeno kretanje elektrona oko jezgra atoma i oko sopstvenih osa. Razumije se, ove mikro struje usljed kretanja elektrona, postoje u svim materijalima, ali se njihovo djelovanje, makroskopski posmatrano, ne osjeća, jer se magnetna polja, usljed neuređenosti kretanja elektrona, međusobno poništavaju. Na osnovu eksperimentalnih rezultata i dobijenih rezultata za posebne slučajeve, plejada čuvenih fizičara uspostavlja teoriju elektromagnetizma i opisuje je matematičkim formulama. Kruna tog uspjeha naučnika XIX vijeka je čuvena Maksvelova teorija elektromagnetnih polja.