Malosiaga Fa'amagnetika i luga o le Uaea e Aveina le Tafega
O le fa'aogaina o le malosiaga fa'amagnetise i se uaea e feavea'i le eletise o se manatu fa'avae i le electromagnetism, o se lala o le fisiki. O lenei mea na muamua maua e Hans Christian Ørsted i le 1820 ina ua ia matauina o se eletise e tafe i totonu o se uaea e a'afia ai se nila tapasa e lata ane. O lenei mea na maua na fa'aalia ai le sootaga vavalalata i le va o le eletise ma le magnetism, lea na mulimuli ane atiina ae e saienitisi e pei o André-Marie Ampère ma Michael Faraday.
I totonu o lenei tusiga, o le a tatou talanoaina ai mataupu faavae autu o le malosiaga fa'amaneta i luga o se uaea e feavea'i le eletise, le auala e galue ai lenei malosiaga, tulafono autū o le fisiki, ma nisi o fa'aoga aoga e fa'aalia ai le tele o aafiaga o lenei manatu i le olaga i aso faisoo.
Mataupu Faavae Autu o le Malosiaga Fa'amagnetika
A tafe se eletise i totonu o se uaea, e gaosia ai se fanua maneta e siomia ai le uaea. E mafai ona faamatalaina lenei mea e ala i le faaaogaina o le tulafono a Biot-Savart lea e faapea mai o le fanua maneta \(\mathbf{B}\) i se tulaga i le vateatea e mafua mai i se elemene tafe \(I\) i totonu o le uaea e mafai ona fuafuaina e ala i le fua faatatau lenei:
\[ d\mathbf{B} = \frac{\mu_0 I}{4\pi} \frac{d\mathbf{s} \times \mathbf{\hat{r}}}{r^2} \]
di mana:
– o le \(\mu_0\) o le permeability o le vacuum,
– o le \(d\mathbf{s}\) o le elemene umi o le uaea,
– O le \(\mathbf{\hat{r}}\) o se vector iunite e faasino mai le elemene o loʻo iai nei i le tulaga o loʻo fuafuaina ai le fanua,
– \(r\) o le mamao i le va o le elemene o loʻo iai nei ma le tulaga.
O lenei fua fa'atatau e fa'aalia ai o le fanua maneta e gaosia e se uaea e feavea'i le eletise e le gata ina fa'alagolago i le eletise ae fa'apea fo'i i le mamao ma le fa'atulagaga e fa'atatau i le elemene e feavea'i le eletise. O le fanua maneta e mafua mai ai o se li'o fa'ata'amilomilo e si'omia ai le uaea, ma e mafai ona fuafuaina lona itu e fa'aaoga ai le tulafono taumatau.
Malosiaga Fa'amagnetika i luga o le Uaea e Aveina le Tafega
O le malosiaga fa'amaneta o lo'o fa'atinoina i luga o se uaea e feavea'i le tafe i totonu o se fanua fa'amaneta i fafo e mafai ona fa'amatalaina e le tulafono a Ampère lea e ta'u mai ai o le malosiaga \(\mathbf{F}\) i luga o se elemene uaea e umi \(dl\) o lo'o feavea'i se tafe \(I\) i totonu o se fanua fa'amaneta \(\mathbf{B}\) e tu'uina mai e:
\[ d\mathbf{F} = I (d\mathbf{l} \taimi \mathbf{B}) \]
O lenei tulafono e faʻaalia ai o le malosi i luga o se uaea e le gata ina faʻalagolago i le tafe ma le umi o le elemene uaea, ae faʻapea foʻi i le faʻatulagaina o le elemene uaea e faʻatatau i le fanua maneta. Afai o le fanua maneta ma le itu o le tafe o le uaea e fausia ai se tulimanu patino, o le malosi e mafua mai ai o le a i ai i se itu e faʻasaga saʻo i vectors uma e lua.
O le tuufaatasia o lenei malosiaga i le umi atoa o le uaea e maua ai le malosiaga atoa o loʻo faʻatinoina i luga o le uaea i totonu o se fanua maneta. O nisi o faʻaoga e faʻaalia ai lenei manatu e aofia ai afi eletise, generators, ma solenoids.
Tulafono a Ampère ma le Malosiaga Lorentz
Na fa'alauteleina atili e Ampère le tulafono o lo'o i luga i se tulafono lautele e ta'ua o le Tulafono a Ampère i le tulaga tu'ufa'atasi lea e fa'apea mai o le laina tu'ufa'atasi o le fanua maneta \(\mathbf{B}\) i luga o se ala tapuni \(\mathbf{C}\) e tutusa ma le aofa'i o le tafe o lo'o tafe i totonu o lena fogāeleele:
\[ \oint_{\mathbf{C}} \mathbf{B} \cdot d\mathbf{l} = \mu_0 I_{\text{enc}} \]
Toetoe lava i le taimi lava e tasi ma lenei faʻatulagaga, na saofagā ai Lorentz i se tulafono e faʻamatalaina ai le malosi e faʻatino i luga o se avega feʻaveaʻi i totonu o se fanua eletise \(\mathbf{E}\) ma se fanua maneta \(\mathbf{B}\). O le malosi Lorentz mo se avega \(q\) o loʻo feʻaveaʻi ma le saoasaoa \(\mathbf{v}\) e:
\[ \mathbf{F} = q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \taimi \mathbf{B}) \]
I le tulaga o se uaea e feaveaʻi le eletise, o le saoasaoa \(\mathbf{v}\) o pili i totonu o le uaea e mafua mai i le eletise, o lea la o lenei malosiaga Lorentz e saofagā moni lava i le malosiaga faʻamaneta tatou te vaʻaia o loʻo galue i luga o le uaea.
Fa'aoga Fa'atino
afi eletise
O se tasi o fa'aoga sili ona lauiloa o le malosiaga fa'amaneta i uaea e feavea'i ai le eletise o le afi eletise. E fa'agaoioia afi eletise i luga o le mataupu fa'avae e fa'apea o se uaea e feavea'i le eletise i totonu o se fanua fa'amaneta e o'o i ai se malosiaga e mafua ai le gaioiga. Mo se fa'ata'ita'iga, i se afi DC faigofie, e fa'aaogaina se commutator e fa'amautinoa ai o lo'o tafe le eletise i totonu o vaega o uaea o lo'o i totonu o le fanua fa'amaneta, ma fa'atumauina ai le feliuliua'i o le rotor.
Generator eletise
E toetoe lava a faafeagai ma se afi eletise, e faʻaaogaina e se generator eletise le gaioiga faʻamekanika e gaosia ai se tafe eletise i totonu o se uaea ua tuʻuina i totonu o se fanua maneta. I se isi faaupuga, pe a feliuliuaʻi le uaea i totonu o se fanua maneta, o le suiga o le fanua maneta e ala atu i ai e mafua ai ona faʻaosofia se voltage i totonu o le uaea e tusa ai ma le tulafono a Faraday o le faʻaosofiaina o le eletise.
Solenoids ma Electromagnets
O le solenoid o se masini e aofia ai se uaea e gaosia ai se fanua maneta pe a pasia atu i ai se eletise. E masani ona faʻaaogaina solenoids o ni actuators i le tele o faʻaoga faʻainisinia ma eletise. O le fanua maneta e gaosia e le solenoid e mafai ona pulea e ala i le fesuiaʻi o le tele o le eletise e tafe i totonu o le uaea.
Fa'ato'a
O le malosiaga fa'amaneta i luga o se uaea e feavea'i le eletise o se manatu autu i le electromagnetism e tele ona fa'aoga i tekinolosi fa'aonaponei. Mai afi eletise i generators ma solenoids, o le tele o a tatou masini ma masini i aso uma e fa'alagolago i lenei mataupu faavae. O se malamalamaga loloto i tulafono o lo'o i lalo o lenei malosiaga fa'amaneta e le gata ina fa'alauteleina ai lo tatou malamalama i le auala e galue ai le atulaulau ae tatala ai fo'i le gafatia mo le fa'afouga fa'atekinolosi i le lumana'i.
O lenei malamalamaaga i malosiaga fa'amagnetika ua alualu i luma mai fa'ata'ita'iga faigofie i fa'aoga faigata i tekinolosi fa'aonaponei, ma fa'aalia ai le taua o nei sailiga i le alualu i luma o le saienisi ma le inisinia. A o tatou fa'aauau pea ona su'esu'e loloto, e mafai ona tatou fa'amoemoe e maua ni auala fou e fa'aaoga ai nei malosiaga mo le fa'aleleia atili o tagata soifua.
