Greenway Country > GreenWay Polska > Blog section > Polecamy > Jedno z 4 podstawowych oddziaływań: elektromagnetyzm

 

Czy zajmowanie się elektromagnetyzmem na blogu poświęconym elektromobilności ma sens? Jak najbardziej, bo to dzięki niemu korzystamy z jej dobrodziejstw. Zobaczcie, jak.

Artykuł 2019-09-27 Elektromagnetyzm jedno z 4 podstawowych oddziaływań

W przyrodzie istnieją tylko cztery elementarne oddziaływania (siły):

  • Oddziaływanie silne, odpowiedzialne za spójność jąder atomów;
  • Oddziaływanie słabe, odpowiedzialne za rozpad beta;
  • Oddziaływanie elektromagnetyczne, odpowiedzialne za siły działające między cząstkami posiadającymi ładunek elektryczny;
  • Oddziaływanie grawitacyjne, odpowiedzialne za siły działające między cząstkami obdarzonymi masą.

Pierwszych dwóch nie doświadczamy wcale. Istnieją i są podstawą istnienia wszelkiej materii, ale nie mają dla nas żadnego zastosowania. Grawitacja jest wszechobecna i, aczkolwiek jesteśmy do niej przystosowani ewolucyjnie, jest też dla nas istotna za względu na ograniczenia i problemy, jakich nam przysparza. Grawitacja ma również całkiem sporo, czasem zdumiewająco korzystnych i zaskakujących zastosowań. Jednak z naszego subiektywnego, ludzkiego punktu widzenia, ze wszystkich tych sił najistotniejszy jest elektromagnetyzm.

Siły elektromagnetyczne pozwalają atomom posiadającym ładunek elektryczny oddziaływać między sobą i po prostu tworzą cały świat, jaki znamy, z całą jego złożonością i różnorodnością.

I co z tego wynika?

Jeszcze do niedawna nic. Pierwsze zastosowanie sił elektromagnetycznych, ogromnie dla ludzkiej cywilizacji ważne, odkryli Chińczycy. Był to kompas. Sami nie mieli z niego wielkiego pożytku, za to zachodniej cywilizacji, w której wszedł w użycie w XIV wieku, otworzył drzwi do poznania i właściwie zdobycia całego świata. Upłynęło jeszcze pięćset lat bez jakichkolwiek (poza zabawkami i ciekawostkami) zastosowań elektryczności i siły magnesu. Dopiero początek XIX wieku przyniósł naukowe wyjaśnienie, intensywne badanie i błyskawiczną ilość praktycznych zastosowań. Dzisiaj elektromagnetyzm jest wszędzie.

Żyjemy w świecie elektrycznym

Cała energetyka, elektrotechnika, elektronika, optyka, optoelektronika, elektrodynamika kwantowa i inne, mniej powszechne zastosowania, wynikają z bardzo dokładnego zbadania, opisania i zastosowania elektromagnetyzmu. Dziś trudno sobie wyobrazić świat bez elektryczności. Jeśli elektryczność nagle znikłaby na całym świecie, oznaczałoby to niewyobrażalną katastrofę. Co wówczas by było, zostawmy twórcom filmów i książek si-fi i fantasy. Skupmy się na zastosowaniach elektryczności.

Z czym to się je?

Zastosowań dla elektryczności jest naprawdę olbrzymia ilość. Jednak z punktu ważności i skali zastosowania, dwa są poza konkurencją: elektryczność to źródło energii i nośnik informacji. Obie te funkcje ściśle się ze sobą łączą i wzajemnie uzupełniają.

Na przestrzeni dziejów, przez większość trwania ludzkiej kultury i cywilizacji, jedynym źródłem energii były mięśnie ludzi, później zwierząt. Cywilizacje umiejące korzystać z energii wiatru i płynącej wody natychmiast uzyskiwały nad innymi przewagę. To dlatego maszyny parowe uruchomiły pierwszą rewolucję przemysłową w końcu XVIII wieku.

Kolejna, druga rewolucja przemysłowa rozpoczęła się pod koniec XIX wieku. Dzięki wynalezieniu przez Teslę i zastosowaniu w praktyce przez Westinghouse’a metody przemysłowej produkcji i przesyłania elektryczności, wraz z masowym zastosowaniem silników spalania wewnętrznego wkroczyliśmy do świata, który dobrze znamy – wszechobecnej elektryczności i samochodów spalinowych. Dziś, od mniej więcej 40 lat ta rewolucja zamienia się w trzecią, tym razem informatyczną. A wszystko to dzięki elektryczności.

Podstawowe źródło energii

Druga rewolucja przemysłowa sprawiła, że we współczesnym świecie to elektryczność jest podstawowym źródłem łatwo dostępnej i najwygodniejszej w praktycznym zastosowaniu energii. Dotyczy to każdego przemysłu i indywidualnego, konsumpcyjnego zużycia. Silniki spalinowe zaś zdominowały szeroko rozumiany transport. Pojazdy lądowe, wodne i powietrzne napędzane są silnikami spalania wewnętrznego. I o ile mało prawdopodobne jest zastąpienie ich silnikami elektrycznymi na statkach czy w samolotach, (chociaż tu udane eksperymenty trwają), to zupełnie inaczej jest w przypadku pojazdów lądowych, konkretnie samochodów osobowych i autobusów.

Przyszłość = elektromobilność

Pierwsze samochody osobowe produkowane dla indywidualnych użytkowników miały napęd elektryczny. I chociaż szybko zostały wyparte przez auta spalinowe, to od kilku lat trwa renesans samochodów elektrycznych. Elektryki coraz szybciej zyskują na popularności i zaczynają wypierać z rynku auta spalinowe. Powodów jest kilka. Oto najważniejsze:

  1. Są bardziej komfortowe;
  2. Łatwiejsze i tańsze w utrzymaniu, konserwacji, rzadziej się psują;
  3. Są przyjazne środowisku, nie emitują żadnych spalin
  4. Mają coraz większy zasięg, zbliżony do spalinówek;
  5. Są coraz tańsze.

Wszystko wskazuje na to, że elektromagnetyzm, który w skali globalnej niepodzielnie rządzi dziś w najważniejszych dla ludzi zastosowaniach, doprowadzi to tego również transporcie, a przynajmniej w jego najbardziej masowym zakresie: aut osobowych i autobusów. Bo kolej opanował już dawno ?.