Siła magnetyczna kontra siła elektryczna
Siły magnetyczne i siły elektryczne to dwie siły występujące w przyrodzie. Siły elektryczne to siły, które powstają w wyniku ładunków elektrycznych, natomiast siły magnetyczne to siły, które powstają w wyniku dipoli magnetycznych. Siły elektryczne i magnetyczne łączą się, tworząc siłę elektromagnetyczną, która jest jedną z czterech podstawowych sił natury. Pozostałe trzy podstawowe siły to siła grawitacyjna, słaba siła jądrowa i silna siła jądrowa. Pojęcia sił magnetycznych i sił elektrycznych są stosowane w takich dziedzinach jak mechanika, elektromagnetyka, elektrostatyka, magnetostatyka i różne inne dziedziny związane z fizyką. W tym artykule omówimy, czym są siły elektryczne i magnetyczne, definicje tych dwóch, ich zastosowania, podobieństwa i różnice między siłami elektrycznymi i magnetycznymi.
Siła elektryczna
Siły elektryczne to siły powstające w wyniku ładunków elektrycznych. Istnieją dwa rodzaje ładunków elektrycznych. Są pozytywne i negatywne. Ładunek elektryczny jest opisany przez związane z nim pole elektryczne. Pole elektryczne i ładunek elektryczny są jak problem „kurczaka i jajka”. Jedno jest wymagane do opisania drugiego. Mówi się, że pole elektryczne jest wytwarzane przez wszystkie ładunki elektryczne, niezależnie od tego, czy poruszają się, czy są nieruchome. Pole elektryczne może być również wytwarzane przy użyciu zmiennych w czasie pól magnetycznych.
Istnieje kilka ważnych czynników pól elektrycznych. Są to natężenie pola elektrycznego, potencjał pola elektrycznego i gęstość strumienia elektrycznego. Potencjał elektryczny ładunku punktowego jest określony wzorem V=Q/4πεr. Siła elektryczna na ładunku punktowym o ładunku q umieszczonym wewnątrz pola elektrycznego jest dana wzorem F=V q gdzie V jest potencjałem w tym punkcie.
Siły elektryczne mogą być atrakcyjne lub odpychające. Jeśli oba ładunki są tego samego typu (ujemne lub dodatnie), siły są odpychające, jeśli są różnych typów, siły są przyciągające.
Siła magnetyczna
Siła magnetyczna to siła wytworzona przez dwa magnesy. Pojedynczy magnes nie może wytworzyć siły magnetycznej. Siły magnetyczne powstają, gdy magnes, materiał magnetyczny lub przewód przewodzący prąd zostaną umieszczone w zewnętrznym polu magnetycznym.
Siły wywołane jednorodnymi polami magnetycznymi są łatwe do obliczenia, ale siły wywołane nieregularnymi polami magnetycznymi są stosunkowo trudne. Siły magnetyczne są mierzone w niutonach. Siły te są zawsze wzajemne.
Magnes ma dwa bieguny. Są to mianowicie Biegun Południowy i Biegun Północny. Podobne bieguny odpychają się, a przeciwne przyciągają się.
Jaka jest różnica między siłami elektrycznymi a magnetycznymi?
• Siły elektryczne mogą być wytwarzane przez stacjonarne lub ruchome ładunki elektryczne, podczas gdy siły magnetyczne mogą być wytwarzane tylko przez ruchome ładunki.
• Siła magnetyczna na poruszający się ładunek jest zawsze normalna do kierunku ruchu i pola magnetycznego, podczas gdy siła pola elektrycznego na poruszający się ładunek jest zawsze równoległa do pola elektrycznego i nie zależy od kierunku ruchu.
