Redigerer Elektromagnetisme

{{Kildeløs|Helt uten kilder.|dato=10. okt. 2015}}
{{Partikkelfysikk}}
'''Elektromagnetisme''' ('''Elektrodynamikk''') er den delen av [[fysisk|fysikk]]en som beskriver alle [[elektrisitet|elektriske]] og [[magnetisme|magnetiske]] fenomen i en og samme teori. Teorien er svært omfattende og beskriver [[elektrisk ladning]], [[elektrisk strøm]], elektriske og magnetiske krefter, lys og annen elektromagnetisk stråling, samt mye mer. Elektromagnetismen utnyttes i voldsom utstrekning 
i dagliglivet, f.eks. ved navigasjon, elektronikk, belysning, transport, oppvarming, osv. 
 
Klassisk  elektromagnetisme beskrives av [[Maxwells likninger]] som ble samlet på 1860-tallet. Alle andre elektromagnetiske lover kan i teorien utledes fra disse. I partikkelfysikk er elektromagnetisme en av de fire [[fundamentalkraft|fundamentalkreftene]] og elektromagnetiske krefter forklares som utveksling av virtuelle foton. Som konsekvens av dette er alle fysiske fenomen, utenom gravitasjon, fra atomskala og oppover, egentlig forkledd elektromagnetisme, i hvert fall i teorien. I praksis er dog mange fenomen ikke omtalt som elektromagnetisme, deriblant kontaktkrefter, friksjon og viskositet.

== Teori ==
For systemer i ro kan [[elektrisitet]] og [[magnetisme]] beskrives hver for seg, men ved bevegelse må de beskrives sammen. Derfor er det vanlig å omtale elektromagnetisme som elektrodynamikk. Det er to lover som binder elektrisitet og magnetisme sammen  
* [[Faradays induksjonslov]] beskriver [[elektromagnetisk induksjon]]. Den sier at en kan lage [[elektrisk strøm]] i en spole ved å endre [[magnetfelt]]et gjennom spolen. På denne måten lages strøm i et vannkraftverk
* [[Ampères sirkulasjonslov]] beskriver hvordan elektrisk strøm skaper magnetfelt. En magnet skapt ved å sende strøm gjennom en spole kalles en [[elektromagnet]]

Den viktigste oppdagelsen ved forening av elektrisitet og magnetisme var at [[lys]] er [[elektromagnetiske bølger]], dvs. koordinerte svingninger i elektriske og magnetiske felter. Disse feltene står normalt på retningen til lysstrålen og også normalt på hverandre. Retningen på det elektromagnetiske feltet kalles strålens [[polarisering (elektromagnetisme)|polarisering]].

== Anvendelser ==
* [[Kraftverk]] omdanner andre energiformer til elektrisk energi (ikke elektrisk kraft!). Elektrisk energi har høy energikvalitet og kan dermed brukes til det meste, slik som å flytte tog, lage lys, bevege industrielle roboter, oppvarming, osv.
* [[Elektronikk]] bruker elektromagnetisme til informasjon og kommunikasjon.
* [[Elektrolyse]] bruker elektromagnetisme til å skille kjemiske stoffer.
* [[Optikk]] er bruk av lys, som igjen er en  undergren av elektromagnetismen. 
* [[Astronomi]] all viten om himmelen kommer i hovedsak fra elektromagnetisk stråling.

== Historisk utvikling ==
Statisk elektrisitet har vært kjent siden antikken. Ordet «elektro» kommer fra det greske navnet på rav, siden rav kan bli elektrisk ladd og tiltrekke lette gjenstander som hårstrå. Magnetisme har i vesten vært kjent siden 1600-tallet hvor det først ble brukt i [[kompass|skipskompass]].

En gradvis bedre forståelse kom på 1700-tallet hvor det ble gjort grunnleggende eksperimenter og teorier av fysikere som [[Benjamin Franklin]] (1706–1770), [[Charles Augustin Coulomb]] (1736–1806), [[Luigi Galvani]] (1737–1798), [[Alessandro Volta]] (1745–1827), [[André-Marie Ampère]] (1775–1836), [[Hans Christian Ørsted]] (1777–1851), [[Carl Friedrich Gauss]] (1777–1855), [[Georg Simon Ohm]] (1789–1854), [[Michael Faraday]] (1791–1867). Alt dette arbeidet ble sammenfattet (og revidert) av [[James Clerk Maxwell]] i 1860-årene. Først da kan snakke om elektromagnetisme som en enhetlig teori. Mot slutten av 1800-tallet og begynnelsen av 1900-tallet ble det gjort voldsomme framskitt innen anvendelser, av folk som [[Nikola Tesla]], [[Samuel Morse]], [[Antonio Meucci]], [[Thomas Edison]], [[George Westinghouse]], [[Werner von Siemens]], [[Charles Steinmetz]], og [[Alexander Graham Bell]].

På 1900-tallet kom to store nye fundamentale teorier, [[relativitetsteorien]] og [[kvantemekanikk]]en og begge disse fikk konsekvenser for elektromagnetismen. Det var en uoverensstemmelse mellom Maxwells likninger og Newtons lover som inspirerte [[Albert Einstein]] til å formulere spesiell relativitetsteori.
 
Den mikroskopiske teorien for elektromagnetisme er [[kvanteelektrodynamikk]] (QED). Først kom en kvantemekanisk beskrivelse av elektroner av [[Paul Dirac]] rundt 1930. Den fulle teorien ble utviklet av [[Richard Feynman]], [[Freeman Dyson]], [[Julian Schwinger]], og [[Sin-Itiro Tomonaga]] i 1940-årene.

== Viktige begreper ==
=== Elektrisk ladning ===
:''Hovedartikkel'' [[Elektrisk ladning]]
Elektrisk ladning er opphav til elektriske felter og elektriske krefter. Disse kreftene beskrives av [[Coulombs lov]]. Ladninger kan være positive eller negative, hvor ladninger med samme fortegn frastøter hverandre og ulike fortegn tiltrekker hverandre. Vanlig symbol for elektrisk ladning er ''Q'' og SI-enhet er [[Coulomb|C]]. [[Proton]]ets og [[elektron]]ets ladning kalles [[elementærladning]] med henholdsvis positivt og negativt fortegn.

=== Elektrisk strøm ===
:''hovedartikkel'' [[Elektrisk strøm]]
Elektrisk strøm er elektrisk ladning i bevegelse. Vanlig symbol er ''I'' og SI-enhet er [[Ampere|A]], som også er en grunnenhet.

=== Elektrisk spenning ===
:''hovedartikkel'' [[Elektrisk spenning]]
Spenning er forskjell i elektrisk potensial mellom to punkter, dvs. et mål på hvor mye energi som trengs å flytte en ladning mellom punktene per ladning. Vanlig symbol er ''U'' og SI-enhet er [[Volt|V]].

=== Elektrisk felt ===
:''Hovedartikkel'' [[Elektrisk felt]]
Er den egenskapen ved rommet rundt elektriske ladninger som gjør at ladninger tiltrekker og frastøter hverandre.  Elektrisk felt er elektrisk kraft per ladning. Vanlig symbol er ''E'' og SI-enhet er [[Newton (enhet)|N]]/[[Coulomb|C]] som også er lik [[Volt|V]]/[[meter|m]].

=== Magnetisk felt ===
:''Hovedartikkel'' [[Magnetisk felt]]
Magnetfelt (også magnetisk felt, magnetisk feltstyrke) betegner  kraftfeltene rundt en [[magnet]], magnetisert gjenstand, eller en strømførende elektrisk leder. Magnetiske felt er altså ansvarlig for at magneter og strømførende ledninger dras mot hverandre eller frastøter hverandre.
Vanlig symbol er ''H'' og SI-enhet er [[Ampere|A]]/[[meter|m]].

Magnetisk felt er også nær knytte til [[magnetisk flukstetthet]]. Magnetisk felt og magnetisk flukstetthet er ekvivalente i vakuum, men er forskjellige i [[magnetisering|magnetiserbare materialer]]. Enhet for magnetisk flukstetthet er [[Tesla|T]].

=== Elektromagnetisk stråling ===
:''Hovedartikkel'' [[Elektromagnetisk stråling]] 
Elektromagnetisk stråling er bølger som beveger seg
med [[lysets hastighet]] i vakuum. Stråling med ulike bølgelengder har ulike navn og opphav. Synlig lys har bølgelengde på 400&nbsp;nm til 700&nbsp;nm. Andre typer er [[radiobølger]], [[mikrobølger]], [[røntgenstråling]] og [[gammastråling]].

Kvantisert elektromagnetisk stråling kalles [[foton]]er og beskrives av [[kvanteelektrodynamikk]]

=== Kvanteelektrodynamikk ===
:''Hovedartikkel'' [[Kvanteelektrodynamikk]]
Kvanteelektrodynamikk er den kvantemekaniske artikkelen for elektromagnetisme. Der beskrives kreftene mellom ladningene som utveksling av virtuelle fotoner.

== Enheter ==
Elektromagnetisme beskrives av [[SI-systemet]], og dette begynner nå å bli dominerende. Fram til
i dag har dog [[CGS-systemet|CGS-enheter]] vært mest vanlige og disse enhetene er fortsatt i utstrakt bruk.

{| class="wikitable"
|+[[SI-enhet|SI]] elektromagnetiske enheter
|-
!Symbol
!Navn på størrelse
!Avledede enheter
!Enhet
!Grunnenhet
|-
| I 
| [[Elektrisk strøm]]
| [[ampere]] ([[SI-systemet|SI-grunnenhet]])
| A
| A = W/V = C/s
|-
| q
| [[Elektrisk ladning]]
| [[coulomb]]
| C
| A·s 
|-
| U
| [[Elektrisk spenning]] (elektrisk potensialforskjell)
| [[volt]]
| V
| J/C = kg·m²·s<sup>−3</sup>·A<sup>−1</sup>
|-
| R, Z, X
| [[Elektrisk motstand]] (Resistans), [[Impedans]], [[Reaktans]]
| [[Ohm]]
| &Omega;
| V/A = kg·m²·s<sup>−3</sup>·A<sup>−2</sup>
|-
| &rho;
| [[Resistivitet]] (Spesifikk elektrisk motstand)
| [[Ohm]] [[meter]]
| &Omega;·m
| kg·m³·s<sup>−3</sup>·A<sup>−2</sup>
|-
| P
| [[Elektrisk effekt]]
| [[watt]]
| W
| V·A = kg·m²·s<sup>−3</sup>
|-
| C
| [[Kapasitans]]
| [[farad]]
| F
| C/V = kg<sup>−1</sup>·m<sup>−2</sup>·A<sup>2</sup>·s<sup>4</sup>
|-
| &epsilon;
| [[Permittivitet]]
| [[farad]] per [[meter]]
| F/m
| kg<sup>−1</sup>·m<sup>−3</sup>·A<sup>2</sup>·s<sup>4</sup>
|-
| <math> \chi_e </math> 
| [[Dielektrisk materiale#Elektrisk susceptibilitet|Elektrisk susceptibilitet]]
| (dimensjonsløs)
| -
| -
|-
| G, Y, B
| [[Elektrisk resistans|Elektrisk konduktans]] (ledningsevne), [[Admittans]], [[Susceptans]]
| [[siemens (enhet)|siemens]]
| S
| &Omega;<sup>−1</sup> = kg<sup>−1</sup>·m<sup>−2</sup>·s<sup>3</sup>·A<sup>2</sup>
|-
| &sigma;
| [[Elektrisk resistans|Elektrisk konduktivitet]]
| [[siemens (enhet)|siemens]] per [[meter]]
| S/m
| kg<sup>−1</sup>·m<sup>−3</sup>·s<sup>3</sup>·A<sup>2</sup>
|-
| H
| [[Magnetisk felt]] (magnetisk feltstyrke)
| [[ampere]] per [[meter]]
| A/m
| A·m<sup>−1</sup>
|-
| &Phi;<sub>m</sub>
| [[Magnetisk fluks]]
| [[weber]]
| Wb
| V·s = kg·m²·s<sup>−2</sup>·A<sup>−1</sup>
|-
| B
| [[magnetisk flukstetthet]] (magnetisk induksjon)
| [[tesla]]
| T
| Wb/m² = kg·s<sup>−2</sup>·A<sup>−1</sup>
|-
| <math>\mathcal R</math>
| [[Reluktans]]
| Invers [[henry (enhet)|henry]]
| H<sup>−1</sup>
| kg<sup>−1</sup>·m<sup>−2</sup>·s<sup>2</sup>·A<sup>2</sup>
|-
| <math>\mathcal P</math>
| [[Permeans]]
| [[Henry (enhet)|Henry]]
| H
| kg·m<sup>2</sup>·s<sup>−2</sup>·A<sup>−2</sup>
|-
| L
| [[Induktans]]
| [[henry (enhet)|henry]]
| H
| Wb/A = V·s/A = kg·m²·s<sup>−2</sup>·A<sup>−2</sup>
|-
| &mu;
| [[Permeabilitet]]
| [[henry (enhet)|henry]] per [[meter]]
| H/m
| kg·m·s<sup>−2</sup>·A<sup>−2</sup>
|-
| <math> \chi_m </math> 
| [[Permeabilitet (fysikk)#Magnetisk susceptibilitet|Magnetisk susceptibilitet]]
| (dimensjonsløs)
| -
| -
|}

== Se også ==
* [[Elektrisitet]]
* [[Magnetisme]]
* [[Maxwells likninger]]
* [[Kvanteelektrodynamikk]]
* [[Elektrisk ladning]]
* [[Elektrisk strøm]]
* [[Polarisering (elektromagnetisme)]]

{{Fysikk}}
{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Elektromagnetisme| ]]
[[Kategori:1000 artikler enhver Wikipedia bør ha]]