Cal é a relación entre a forza electromagnética e a electricidade e o magnetismo

A forza electromagnética (EMF) é unha das catro forzas fundamentais da física que unifica a interacción eléctrica entre cargas e a interacción magnética entre cargas magnéticas. A forza electromagnética é esencialmente o resultado da interacción entre o campo eléctrico e o campo magnético. O seguinte é unha explicación detallada da forza electromagnética e a súa relación coa electricidade e o magnetismo:

A interacción entre cargas eléctricas

• Campo eléctrico: Cando hai unha carga eléctrica presente, xénese un campo eléctrico arredor dela. Un campo eléctrico é un campo vectorial cuxa dirección está definida como a dirección da forza exercida sobre a carga positiva nese punto. A intensidade do campo eléctrico é proporcional á magnitude da carga e inversamente proporcional ao cadrado da distancia (lei de Coulomb).

• Lei de Coulomb: A lei de Coulomb describe a interacción entre as cargas de dous puntos en repouso. Se dúas cargas teñen o mesmo signo (a mesma carga), hai unha forza repulsiva entre elas; se o signo da carga é oposto (cargas disímiles), xénese unha atracción.

Interacción entre cargas magnéticas

• Campo magnético: Cando hai unha corrente eléctrica (é dicir, unha carga en movemento), xénese un campo magnético arredor dela. Un campo magnético tamén é un campo vectorial, a dirección do cal está definida como a dirección da forza sobre a carga positiva na dirección do seu movemento (forza de Lorentz). A intensidade do campo magnético está relacionada coa magnitude e dirección da corrente, e é inversamente proporcional ao cadrado da distancia.

• Forza de Lorentz: A forza de Lorentz describe a forza exercida sobre unha partícula cargada mentres se move a través dun campo magnético. A dirección da forza é perpendicular á dirección da velocidade da partícula e á dirección do campo magnético.

Inducción electromagnética

• Lei de Faraday da indución electromagnética: Cando un campo magnético cambia ao pasar por un bucle pechado, xénese unha forza electromotriz (EMF) no bucle, resultando na xeración dunha corrente eléctrica. Este fenómeno chámase indución electromagnética.

• Ecuacións de Maxwell: As ecuacións de Maxwell son o marco matemático básico para describir o comportamento dos campos electromagnéticos. Estas ecuacións revelan a conexión intrínseca entre os campos eléctricos e magnéticos, isto é, un campo eléctrico en cambio pode producir un campo magnético, e un campo magnético en cambio tamén pode producir un campo eléctrico.

Onda electromagnética

Propagación de ondas electromagnéticas: As ondas electromagnéticas formáronse por campos eléctricos e magnéticos oscilantes perpendiculares entre si e perpendiculares á dirección de propagación da onda. As ondas electromagnéticas poden viaxar a través do vacío a unha velocidade igual á velocidade da luz.

A unidade da forza electromagnética

Efectos relativísticos: No marco da relatividade, os campos eléctricos e magnéticos trátanse como diferentes aspectos do mesmo fenómeno físico. Cando o sistema de referencia cambia, os campos eléctricos e magnéticos poden transformarse uns nos outros.

Resumo

A forza electromagnética é un termo xeral para a interacción eléctrica entre cargas e a interacción magnética entre cargas magnéticas. Xérase pola interacción de campos eléctricos e magnéticos, e pode ser descrita por teorías como a indución electromagnética e as ecuacións de Maxwell. A forza electromagnética aparece como a interacción entre campos eléctricos e magnéticos a escala macroscópica, e a interacción entre partículas cargadas a escala microscópica. A forza electromagnética é unha das forzas máis comúns e importantes na natureza, que ten gran significado para o desenvolvemento da ciencia e tecnoloxía modernas e a vida diaria.