Historik

Det tog lång tid för oss att förstå att elektromagnetiska fält (EMF) består av elektriska och magnetiska fält, vilka alltid är vinkelräta mot varandra. Här nedan några fysiker, matematiker, utforskare som studerade elektromagnetismen.

Michael Faraday
(1791 – 1867)
Nikola Tesla
(1856 – 1943)
James C. Maxwell
(1831 – 1879)
Heinrich R. Hertz
(1857 – 1894)
Guglielmo Marconi
(1874 – 1937)

Michael Faraday (1791 – 1867) noterade på 1830-talet att en kompassnål rörde sig när elektrisk ström flödade genom ledningar nära den. Med den observationen började vetenskaperna om elektricitet och magnetism sammanfogas. Någonting rörde föremål “på avstånd” och forskare letade efter svar. Så småningom ansågs “någonting” som påverkar föremålen vara ett “fält“, med kraftlinjer som kan påverka föremål genom luften.

James Clerk Maxwell (1831 – 1879) var bland de första som översatte krafterna Faraday först märktes i en matematisk form. Ekvationerna rotade i klassisk fysik förklarade elektromagnetiska fält och gav grunden för radio, tv och våra mobiltelefoner.

På 1860-talet och 1870-talet utvecklade James Clerk Maxwell en vetenskaplig teori för att förklara elektromagnetiska vågor, men utan att visa att de existerar i verkligheten. Han noterade att elektriska fält och magnetfält rör sig vinkelrätt mot varandra och att de tillsammans bildar elektromagnetiska vågor. Han sammanfattade detta förhållande mellan elektricitet och magnetism i vad som nu kallas “Maxwells ekvationer“.
Bild 1: Elektriskt- och magnetfält

Heinrich Hertz (1857 -1894), en tysk fysiker, tillämpade Maxwells teorier för generering, sändande och mottagande av radiovågor. Han lyckades att bevisa elektromagnetiska vågors existens, men inte ge hur dessa vågor skulle kunna användas. Enheten för frekvensen av en radiovåg – en svängning per sekund – heter hertz, till ära för Heinrich Hertz.

Hans experiment med radiovågor löste två problem.

  • Hertz hade konkretiserat vad Maxwell endast teoretiserat – att hastigheten hos radiovågor var lika med ljusets hastighet! Detta visade att radiovågor var en form av ljus!
  • Hertz visade hur elektriska och magnetiska fälten kan avlägsna sig från ledningar (utstrålning) och gå fria som elektromagnetiska vågor.

Hur kan elektromagnetiska vågor användas?

Även om elektromagnetiska vågor hade goda vetenskapliga och matematiska grunder var det inte tydligt hur dessa vågor skulle kunna användas. Inte heller Nikolas Tesla (1856 – 1943) med sin revolutionerande utforskning inom elektromagnetism, under slutet av 1800-talet, kunde ge en konkret användning för elektromagnetiska vågor.

Formellt ges krediten för radiobaserade kommunikation till Guglielmo Marconi (1874 – 1937). Men man ska inte glömma att Marconi kom i dispyt med Nikolas Tesla just på grund av patent gällande radiovågor.

Marconi började undersöka möjligheterna att känna av åskväder på avstånd vilket ledde till experiment med att alstra och ta emot radiosignaler (år 1895). Han använde samma typ av utrustning som många andra utforskare vid denna tid och lyckades nå över 1,5 km avstånd. År 1901 lyckas han sända en signal från Cornwall i England som kunde tas emot på Newfoundland i Canada, en sträcka på 3500 km. Den sändartyp Marconi använde kallas gnistsändare.