Elektromagnetizma
Elektromagnetizma, Elektrik ile magnetizma arasındaki bağıntıları inceleyen bilim dalı. Elektromagnetizma (elektromagnetiklik , elektromıknatısla da denir), Oersted'in, iletken telden elektrik akımı geçerken teli çevreleyen uzamın özelliklerinde değişiklik yarattığını saptadığı gün başlamıştır. Gerçekten, bir iletkenin yakınına yerleştirilmiş mıknatıslı iğne, akım geçmeden önce hareketsiz olduğu halde, akım geçtiğinde döner ve bir başka denge konumu alır. Akım, teli çevreleyen uzamda, bir mıknatıs gibi magnetik alan doğurur.
Magnetik alan kavramını açıklayabilmek ve somutlaştırmak için, iletken yakınına demir tozu ya da mıknatıslı küçük iğneler dökülerek "magnetik tayf" gerçekleştirilir. Böylece, elektrik akımının doğurduğu magnetik alan, demir tozu tanelerinin ya da mıknatıslı küçük iğnelerin alan yönünde dizilmeleriyle somut olarak görülür. Bu nitelik, mühendislerin elektrik zilini çalıştıran, hoparlör zarını titreştiren ya da tonlarca ağırlığı kaldırabilen elektromıknatıs kavramına ulaşmalarını sağlamıştır. Elektromıknatıs, ilke olarak, üstüne bobin biçiminde iletken tel sarılmış yumuşak bir demir parçasıdır. Bobinden akım geçtiğinde, yumuşak demir mıknatıslanır; ama mıknatıslanma geçicidir, "uyarıcı" denilen akımla ortaya çıkar ve akım kesildiğinde yiter.
Bu olay, yumuşak demirden yapılmış bir levhanın çekilmesi yoluyla her tür mekanizmaya (işaret sistemleri, uzaktan komuta, vb.) hareket vermede kullanılabilir. Sözgelimi elektrik zilinde, metal levha küçük bir çekiç taşır ve çekildiği zaman çekiç çana çarpar; çekme hareketi aynı zamanda uyarma devresini açar; dolayısıyla çekim durur, bir dönüş uyarma devresinin kapanmasına yol açar ve böylece olay yeniden başlar.
Akım ile mıknatıs, bir magnetik alan doğurduğuna ve bu alan bir başka mıknatısı etkilediğine göre (mıknatıslanmış bir iğne, hareketli bir mıknatıstan başka şey değildir), magnetik alan da akımı etkilemez mi? Bu nokta şöyle bir deneyle açıklığa kavuşturulabilir:
Bir elektrik devresinin hareketli bir parçası, önemli magnetik alanı bulunan at nalı biçiminde bir mıknatısın demiri arasına konduğu zaman, devreden akım geçirildiğinde hareketli tel yer değiştirir; bu olay, telin "Laplace gücü" denilen bir güçle karşılaştığının kanıtıdır.
Akım magnetik alan doğurur; magnetik alan da akıma etki eder. Bu olay, akım geçen iki iletkenin birbirine etki etmesini anlamamızı sağlar; çünkü iletkenler, etki eden gücün sorumlusudur. Bir elektrik motorunda, motor miline bağlı iletkenlerin dönmesine yol açan güç, magnetik alan içine yerleştirilmiş ve akım verilmiş iletkenleri etkileyen Laplace güçleridir.
Akım geçen bir devreye magnetik alanın uyguladığı etki, hareketli kesimin iletken olduğunu gösterir. İletken kaldırılırsa nasıl bir olay ortaya çıkar? Elektrik yüklü tanecikler demeti, yani elektronlar demeti elde edilir. Bu demetin, içinde magnetik alan bulunan bir uzamdan geçtiğinde, saptığı görülür: Demetin yörüngesi, bir çember parçasına (ya da ilk yörüngeye) göre magnetik alan doğrultusunu izleyen bir sarmal biçimi alır. Bu olaydan birçok aygıtta, özellikle televizyon alıcılarında spotların (ekran üstünde elektron demetinin izi olan ışıklı noktalar) soldan sağa ve yukardan aşağı yerini değiştirmede yararlanılır.
Zaman içinde oldukça yüksek frekansla şiddeti değişen bir akım, çevre uzamda bir magnetik alan ve bir elektrik alanı doğurur. Bu iki alanın birleşmesi, uzamda ışık hızıyla yayılan bir dalga oluşturur (ışığın kendisi de elektromagnetik bir dalgadır). Uygulama alanında bu bilgi, çok uzağa elektrik alanı ve magnetik alan yayan antenler gerçekleştirme, bu dalgalara duyarlı aygıtlar (alıcılar) yapma olanağı vermiştir. Ayrıca radyonun, televizyonun, uydularla haberleşmenin, vb. gerçekleşmesini sağlamıştır.