Électromagnétisme

Champ magnétique d'un aimant

L'électromagnétisme est l'une des deux principales branches avec la mécanique de la physique. Elle étudie les phénomènes régis par les forces électriques et magnétiques, par exemple l'étude des effets de l'électricité fait partie de l'électromagnétisme. Elle repose notamment sur les équations de Maxwell.

Sous-branches

Elle comporte plusieurs sous-branches: l’électrocinétique plus couramment appelé électricité qui étudie l'influence des champs électriques sur des circuits électriques, combinée avec la physique, elle a donné l'électronique.

Des morceaux de papier attirés par un cd chargé d'électricité statique.

L'électrostatique qui étudie les charges électriques. L'électrodynamique qui étudie l'évolution d'un champ électrique au cours du temps ce qui permet de décrire la lumière et tous ses composés, on peut donc considérer que l'optique repose sur l’électrodynamique. La magnétostatique qui étudie l'influence des champs magnétiques sur les particules.

La branche la plus récente résulte de la combinaison entre la mécanique quantique et l'électrodynamique, elle est donc appelée électrodynamique quantique qui a notamment permis d'expliquer les lasers et d'autres phénomènes jusque-là inexpliqués.

Histoire

Jusqu'au début du XIXe siècle, l'électricité et le magnétisme forment deux disciplines séparées. En 1819, le physicien danois Hans Christian Ørsted montre que l'aiguille d'une boussole peut être déviée par un courant électrique montrant ainsi le lien entre électricité et magnétisme. Le physicien français André-Marie Ampère établit la première théorie de l’électromagnétisme en 1827.

Le physicien anglais Michael Faraday découvre l'induction en 1831. Il montre qu'un aimant en mouvement crée un courant électrique. Il introduit également la notion de champ électromagnétique.

En 1873, le physicien écossais James Clerk Maxwell met en place ses quatre équations sur lesquelles repose l’électromagnétisme moderne. Il déduit de ses équations que la lumière est une onde allant à une vitesse régulière, il émet également l’hypothèse de l'existence d'autres ondes électromagnétiques ayant des propriétés similaires à celle de la lumière.

Le premier rayonnement de ce type est observé par Heinrich Hertz qui réussit à produire des ondes radios avec toutes les propriétés de la lumière. En 1895, le physicien allemand Wilhelm Röntgen découvre les rayons X. En 1896, Henri Becquerel découvre la radioactivité.

Applications

Une bobine utilisant le principe d'induction.

Les équations de Maxwell sont très importantes en physique, en effet, elles expliquent les lois électriques, elle a permit de déduire la structure de l'atome, elle permet également en astrophysique de décrire les rayons cosmiques.

On utilise beaucoup l’électromagnétisme: les rayons X pour les radios, l'induction qui sert à produire de l'électricité.

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