ارتباط بین مغناطیس و الکتریسیته به عنوان الکترومغناطیس شناخته می شود . هنگامی که جریان الکتریکی از یک هادی عبور می کند، میدان مغناطیسی در اطراف هادی ایجاد می شود. از این میدان مغناطیسی می توان برای حرکت اجسام مغناطیسی استفاده کرد. به عنوان مثال، موتورهای الکتریکی از الکترومغناطیس برای چرخاندن شفت استفاده می کنند. میدان مغناطیسی تولید شده توسط جریان الکتریکی باعث می شود که یک قطعه فلز به دور آهنربا بچرخد در نتیجه انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی تبدیل می شود.
قانون فارادی
یکی از کشف‌های کلیدی در این زمینه، قانون القای الکترومغناطیسی فارادی است که بیان می کند تغییر در میدان مغناطیسی می تواند یک جریان الکتریکی تولید کند. این اصل پایه گذار فناوری هایی مانند ژنراتورهای الکتریکی و ترانسفورماتورها است.
معادلات ماکسول
جیمز کلارک ماکسول، فیزیکدان بزرگ، معادلاتی را ارائه داد که به طور جامع تعامل بین میدان های الکتریکی و مغناطیسی را توصیف می کنند. این معادلات نشان می دهند که میدان های الکتریکی و مغناطیسی می‌توانند به طور متقابل بر یکدیگر تأثیر بگذارند و امواج الکترومغناطیسی را تولید کنند.
به نوبه خود، یک میدان مغناطیسی متغیر نیز می تواند جریان الکتریکی ایجاد کند. این پدیده به عنوان القای الکترومغناطیسی شناخته می شود. هنگامی که هادی در میدان مغناطیسی حرکت می کند، جریان الکتریکی در هادی ایجاد می شود. این جریان الکتریکی تولید شده به عنوان جریان القایی شناخته می‌شود. این اصل پشت ژنراتورهای الکتریکی است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. ژنراتورهای الکتریکی از یک منبع انرژی مانند بخار برای چرخاندن آهنربا در میدان مغناطیسی استفاده می کنند و در نتیجه جریان الکتریکی تولید می شود.
کابرد
ارتباط بین مغناطیس و الکتریسیته کاربردهای مهمی در تکنولوژی مدرن دارد. به عنوان مثال، فناوری شناوری مغناطیسی از میدان های مغناطیسی برای معلق کردن اجسام استفاده می کند. این تکنولوژی، با ایجاد میدان های مغناطیسی مخالف که نیروی گرانش را خنثی می کند به دست می آید. این فناوری در قطارهای شناور مغناطیسی استفاده می شود که می توانند با سرعت بسیار بالا بدون تماس با مسیر حرکت کنند. اتصال بین این نیروها کاربردهای مهمی در فناوری مدرن دارد و امکان توسعه وسایلی مانند موتورهای الکتریکی و ژنراتورهای الکتریکی را فراهم کرده است.
تأثیرات در زندگی روزمره
الکترومغناطیس بخش های بزرگی از زندگی روزمره ما را تشکیل می دهد. از گوشی های همراه گرفته تا سیستم های ناوبری GPS، همه بر اساس اصول الکترومغناطیس کار می کنند و ارتباط بین الکتریسیته و مغناطیس در این ابزارها نقش حیاتی دارد.