Miten magneettikenttä eroaa sähkösta?

Magneettisia ja sähköisiä kenttiä pidetään usein yhdessä, niin sanotusti, saman kolikon kaksi puolta. Molemmilla kentillä on paljon yhteistä. Esimerkiksi ne molemmat luovat sähkövarauksia . Coulomb-voima vaikuttaa kaikkiin sähköisesti varautuneisiin kappaleisiin. Sitä kutsutaan myös sähköstaattisen vuorovaikutuksen voimaksi. Se on suoraan verrannollinen latausmoduulien tuotteeseen (latausten merkit määrittävät vain voiman suunnan: vetovoima tai repulsio) ja käänteisesti verrannollinen näiden kehojen välisen etäisyyden neliöön. Pallojen tai pallojen tapauksessa tarkastellaan etäisyyttä neliöiden keskeltä.

Sähkökenttä

Jos otamme ladatun ruumiin ja kutsumme sitä ehdottomasti keskukseksi ja siirrämme toisen ladatun kappaleen keskustan ympärille, niin Coulomb-voima voidaan kirjoittaa maksuksi kerrottuna sähkökentän voimakkuudella. Sekä varauskeskiarvo että etäisyys keskeltä toiselle varaukselle tietyssä avaruuspisteessä sisältyvät intensiteetin arvoon. Toisin sanoen, otimme yksinkertaisesti tavallisen Coulomb-voiman ja kaikkea, paitsi yhden maksun arvosta, kutsuttiin sähkökentän voimaksi.

Kunkin tämän kentän kohdalla on oma arvo ja Coulomb-voiman suunta. Tällaista kenttää kutsutaan vektorikentäksi, koska jokaisessa pisteessä on vektorin alkupisteestä (latauskeskuksesta) tähän pisteeseen vedetty moduuli ja suunta.

Magneettikenttä

Magneettikenttä, kuten sähköinen, on vektori . Jos sähkökenttä on luotu ladatuilla elimillä, magneettikenttä luodaan vain siirtämällä maksuja. Tällainen varaus voi olla nopeutta omaava partikkeli, joka usein esiintyy fysiikan ongelmissa, virta, koska virta on varattujen hiukkasten suunnattu liike, metallikappale, joka liikkuu nopeudella. Tässä tapauksessa maksujen rooli on elektronit, jotka liikkuvat itse kehon kanssa. Magneettikentän intensiteetti on suoraan verrannollinen latauksen nopeuteen ja sen arvoon. Heti kun varaus on pysäytetty, magneettikenttä katoaa.

Magneettikenttä solenoidista ja kestomagneetti

Magneettikentän esimerkit

Sähkömagneetti koostuu ferromagnetin ympärille käärittämästä johdosta. Virtajohtimen läpi kulkiessa näkyy magneettikenttä. Ferromagnet on aine, joka voi käyttäytyä kuin magneetti tietyn lämpötilan alapuolella, jota kutsutaan Curie-lämpötilaksi . Normaaleissa olosuhteissa ferromagneetit käyttäytyvät magneettina vain magneettikentän läsnä ollessa. Sähkömagneettissa kenttä luodaan sähkövirralla, ja ferromagneetti alkaa käyttäytyä kuin magneetti. Mielenkiintoinen esimerkki on maan magneettikenttä .

Maan magneettikenttä

Planeetamme keskellä, kuten tiedemiehet uskovat, on ydin, joka koostuu nestemäisestä rautasta. Rauta on metallia, ja elektronit liikkuvat siinä vapaasti. Tämä ydin ei ole staattinen, eli se liikkuu, ja tämän elektronin yhteydessä ne liikkuvat ja luovat magneettikentän. Jos maapallon sydän alkoi pysähtyä, kuten John Emilin elokuvassa ”Maan ydin”, maapallon magneettikenttä hävisi todella tuhoisilla seurauksilla.

Tärkeimmät yhtäläisyydet ja erot

Sekä sähkö- että magneettikentät ovat voimakkaita . Tämä tarkoittaa, että jokaisessa avaruuskohdassa, jossa tämä kenttä toimii, tähän kohtaan määritetty voima vaikuttaa maksuun. Toisessa vaiheessa tämä voima on erilainen. Sähkömagneettinen kenttä vaikuttaa ladattuihin kappaleisiin ja hiukkasiin, mutta samalla sähkökenttä vaikuttaa kaikkiin latauksiin ja magneettikenttä vain liikkuviin.

On olemassa aineita, jotka ovat vuorovaikutuksessa magneettikentän kanssa, vaikka ne eivät sisällä liikkuvia maksuja, esimerkiksi edellä mainittuja ferromagneetteja. Sähkökentälle ei ole samanlaisia ​​aineita. Magneeteilla, luonnollisilla tai magnetoiduilla elimillä (esimerkiksi kompassin neulalla) on kaksi napaa, joita kutsutaan pohjoisiksi ja eteliksi.

Perinteiset sähkövarat ovat enemmän tai vähemmän yhtenäisiä eivätkä sisällä napoja. Sähkölataukset ovat kuitenkin kahdenlaisia: positiivisia ja negatiivisia. Latausmerkki vaikuttaa Coulomb-voiman suuntaan ja siten kahden varautuneen hiukkasen vuorovaikutukseen. Latausmerkki ei vaikuta muiden maksujen vuorovaikutukseen magneettikentän kanssa, vaan se vaihtaa vain napoja.

Suositeltava

Erespal ja Gadelix: Vertailu, erot ja mikä on parempi
2019
Keuhkojen CT ja MRI: erot ja mikä on parempi
2019
Fembion tai Elevit: miten ne eroavat ja mikä on parempi valita?
2019