sähkömagneettisuudesta

Sähkömagneettisuus on fysiikan ala, joka tutkii sähköisiä ja magneettisia ilmiöitä ja niiden välistä suhdetta. Nämä kaksi ilmiötä ovat keskenään erottamattomasti sidoksissa, ja niitä kuvataan yhdessä sähkömagneettisena kenttänä. Sähkömagneettiset kentät ovat perustavanlaatuisia luonnonvoimia, jotka vaikuttavat kaikkiin sähkövarauksellisiin hiukkasiin.

Sähköiset ilmiöt liittyvät sähkövarauksiin. Varaukselliset hiukkaset voivat olla positiivisia tai negatiivisia. Samanmerkkiset varaukset hylkivät toisiaan, kun taas erimerkkiset varaukset vetävät toisiaan puoleensa. Tämä sähköinen vuorovaikutus ilmenee sähkökenttänä, jonka avulla varaus voi vaikuttaa muihin varauksiin etäältä. Sähkövirta on sähkövarausten liikettä.

Magneettiset ilmiöt liittyvät liikkuviin sähkövarauksiin ja tiettyihin aineisiin, kuten ferromagneettisiin metalleihin. Magneettikenttä on tila, jossa magneettiset voimat vaikuttavat. Magneetilla on aina kaksi napaa, pohjois- ja etelänapa. Samanmerkkiset navat hylkivät toisiaan ja erimerkkiset vetävät toisiaan puoleensa. Liikkuva sähkövaraus tai sähkövirta synnyttää magneettikentän.

Sähkömagneettisuuden teoria, jonka James Clerk Maxwell esitti 1800-luvulla, yhdisti sähköiset ja magneettiset ilmiöt yhdeksi kokonaisuudeksi. Maxwellin yhtälöt kuvaavat matemaattisesti, miten sähkö- ja magneettikentät syntyvät ja miten ne vuorovaikuttavat toistensa kanssa sekä sähkövarausten ja virtojen kanssa. Nämä yhtälöt ennustivat myös sähkömagneettisten aaltojen olemassaolon, jotka etenevät valon nopeudella. Valo itsessään on yksi sähkömagneettisen säteilyn muoto. Sähkömagneettisuus on keskeinen käsite monilla teknologian aloilla, kuten sähköntuotannossa ja -jakelussa, radioviestinnässä, lääketieteellisessä kuvantamisessa ja tietoliikenteessä.