Elektromagnetisme — lading, stroom en velden
Elektromagnetisme is de natuurkundige theorie die elektrische en magnetische verschijnselen verenigt. Ze beschrijft hoe geladen deeltjes elkaar beïnvloeden via elektrische en magnetische velden, en hoe die velden samen elektromagnetische golven — zoals licht — voortbrengen.
In de negentiende eeuw waren elektriciteit en magnetisme nog twee aparte vakgebieden. James Clerk Maxwell bracht ze in 1865 samen in vier vergelijkingen — de Maxwell-vergelijkingen — die tot vandaag de basis vormen van alle elektronica, radiocommunicatie en optica. Een belangrijke voorspelling van Maxwells theorie: licht is een elektromagnetische golf.
De Nederlandse natuurkundige Hendrik Lorentz bouwde voort op Maxwell met zijn elektronentheorie en de Lorentzkracht — de kracht op een ladend deeltje in een elektromagnetisch veld. Voor dit werk kreeg hij in 1902 de Nobelprijs voor de natuurkunde.
Onderwerpen binnen elektromagnetisme
Elektromagnetisme bouwt op vier bouwstenen: elektrische lading, elektrische stroom, magneetvelden en de golven die ontstaan wanneer velden veranderen. De pijlerartikelen binnen dit subgebied:
- Wet van Ohm — het verband tussen spanning, stroom en weerstand: U = I · R.
- Magneetvelden — van permanente magneet tot elektromagneet.
- Elektromagnetische straling — van radio tot gammastraling, één spectrum.
Twee thema's die in deze artikelen terugkomen: elektromagnetische inductie — een veranderend magneetveld wekt een stroom op, de basis van elke dynamo en transformator — en de Maxwell-vergelijkingen, de vier vergelijkingen die lading, stroom, velden en licht in één theorie samenbrengen.
Toepassingen
Elektromagnetisme zit in vrijwel alles wat werkt op stroom. Elektromotoren, generatoren, transformatoren, microfoons, luidsprekers, antennes, mri-scanners, magnetrons en glasvezelverbindingen werken allemaal op principes die uit Maxwells theorie volgen.
Gerelateerde begrippen
Belangrijke wetenschappers
Elektromagnetisme is de motor van elke elektronische technologie.
Wie een lamp aanknipt, een wifi-bericht stuurt of een mri-scan laat maken, leunt op Maxwell. Zonder de unificatie van elektriciteit en magnetisme zou onze moderne technologie ondenkbaar zijn. Lees ook over optica — Maxwells theorie van het licht.