מטרת קורס זה היא להקנות הבנה איכותית ואינטואיטיבית של מושגים מופשטים משדה החשמל והאלקטרומגנטיות. הקורס מהווה תשתית נאותה למעוניינים להעמיק בלימודי הפיזיקה ברמה גבוהה יותר.
נפתח בשאלת היסוד – מהו חשמל? נזהה את נושאי המטען החשמלי – אלקטרונים ופרוטונים, נלמד על הסידור שלהם באטומים ועל השדות החשמליים הנוצרים כתוצאה מכך. נבחן כיצד הסידור האטומי קובע את תכונות ההולכה החשמלית של חומרים שונים. נדון בתופעות הטבע הקשורות לחשמל, כגון ברקים ורעמים, חשמל סטטי, אפקט הבוצינה החשמלית, הצלופחים המחשמלים ותופעת השפריריות המאירות בלילות.
לאחר מכן, נפנה ללימוד השדות המגנטיים ונכיר את חוקי פאראדיי. נברר כיצד מיוצרים שדות מגנטיים ונדון על השדה המגנטי של כדור הארץ עצמו, הצפון המגנטי וחשיבותם לתנועת ציפורים ובעלי חיים אחרים. נדר על תופעת הזוהר הצפוני, בדרך היווצרותה ובסיבה לצפייתה באזורי הקטבים בלבד. נלמד על ריחוף מגנטי ועל האפשרות שהוא מספק להגעתן של רכבות למהירויות של מאות קילומטרים בשעה. נציג את עיקרון הדינמו ונבין כיצד ניתן לייצר חשמל באמצעות שדות מגנטיים.
משם, נמשיך אל ספקטרום הקרינה האלקטרומגנטית ונעסוק בקרינת ווי-פיי, קרינת רדיו ומיקרו, קרינת X ויישומיהן ברפואה, בתקשורת ויישומים נוספים. לבסוף, נדון בקרינה האלקטרומגנטית ככלי לחקירת כוכבים וגלקסיות, לרבות בחיפוש גרמי שמים הדומים לכדור הארץ.
* הקורס יותאם לרמת כל שכבת גיל.
The objective of this course is to impart a qualitative and intuitive understanding of abstract concepts in the field of electricity and electromagnetism. The course provides a solid foundation for those interested in advancing their physics studies to a higher level.
We begin with the fundamental question – what is electricity? We will identify the carriers of electric charge – electrons and protons, learn about their arrangement in atoms, and the resulting electric fields. We will examine how atomic arrangement determines the electrical conductivity properties of various materials. We will discuss natural phenomena related to electricity, such as lightning and thunder, static electricity, the electric eel effect, electric fish, and the phenomenon of bioluminescent fireflies at night.
Next, we will turn to the study of magnetic fields and familiarize ourselves with Faraday's laws. We will explore how magnetic fields are generated and discuss the Earth's magnetic field, the magnetic north, and their importance for the movement of birds and other animals. We will delve into the phenomenon of the aurora borealis, its formation process, and the reason for its visibility only in polar regions. We will learn about magnetic levitation and its potential for enabling trains to reach speeds of hundreds of kilometers per hour. We will present the dynamo principle and understand how electricity can be generated using magnetic fields.
From there, we will proceed to the electromagnetic radiation spectrum, addressing Wi-Fi radiation, radio and microwave radiation, X-rays, and their applications in medicine, communications, and other fields. Finally, we will discuss electromagnetic radiation as a tool for investigating stars and galaxies, including the search for celestial bodies similar to Earth.
* The course material will be tailored to the age of the learners.