Ինչպիսի առնչություն կա էլեկտրամագնիսական ուժի և էլեկտրականության և մագնիսականության միջև։

Էլեկտրամագնիսական ուժը (EMF) ֆիզիկայում չորս հիմնական ուժերից է մեկը, որը միավորում է էլեկտրական շարժիչների և մագնիսական շարժիչների միջև փոխազդեցությունները։ Էլեկտրամագնիսական ուժը էլեկտրական դաշտի և մագնիսական դաշտի փոխազդեցության արդյունքն է։ Հետևյալը էլեկտրամագնիսական ուժի և դրա կապի էլեկտրականության և մագնիսականության հետ մանրամասն բացատրությունն է.

Էլեկտրական լիցքերի միջև փոխազդեցությունը

• Էլեկտրական դաշտ: Երբ կա էլեկտրական լիցք, դրա շուրջ ծնվում է էլեկտրական դաշտ։ Էլեկտրական դաշտը վեկտորային դաշտ է, որի ուղղությունը սահմանվում է որպես դրա կետում դրական լիցքի վրա ազդող ուժի ուղղությունը։ Էլեկտրական դաշտի ուժը համեմատական է լիցքի մեծությանը և հակադարձ համեմատական է հեռավորության քառակուսուն (Կուլոնի օրենքը)։

• Կուլոնի օրենքը: Կուլոնի օրենքը նկարագրում է երկու կետային լիցքերի միջև փոխազդեցությունը դադարի վիճակում։ Եթե երկու լիցքները նույն նշանի են (նույն լիցք), դրանց միջև առկա է դիմադրությունը. եթե լիցքների նշանները հակառակ են (տարբեր լիցք), ապա ստեղծվում է ձգողություն։

Մագնիսական լիցքերի միջև փոխազդեցությունը

• Մագնիսական դաշտ: Երբ կա էլեկտրական հոսանք (այսինքն շարժվող լիցք), դրա շուրջ ծնվում է մագնիսական դաշտ։ Մագնիսական դաշտը նույնպես վեկտորային դաշտ է, որի ուղղությունը սահմանվում է որպես դրական լիցքի շարժման ուղղությամբ ազդող ուժի ուղղությունը (Լորենցի ուժը)։ Մագնիսական դաշտի ուժը կապված է հոսանքի մեծության և ուղղության հետ և հակադարձ համեմատական է հեռավորության քառակուսուն։

• Լորենցի ուժը: Լորենցի ուժը նկարագրում է լիցքավոր մասնիկի վրա ազդող ուժը, երբ այն շարժվում է մագնիսական դաշտում։ Ուժի ուղղությունը ուղղահայաց է մասնիկի շարժման ուղղության և մագնիսական դաշտի ուղղության։

Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիա

• Ֆարադեյի էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքը: Երբ մագնիսական դաշտը փոփոխվում է անցնելիս փակ շղթայով, այն ստեղծում է էլեկտրամոտիվ ուժ (EMF) շղթայում, որը հետևաբար ստեղծում է էլեկտրական հոսանք։ Այս երևույթը կոչվում է էլեկտրամագնիսական ինդուկցիա։

• Մաքսվելի հավասարումները: Մաքսվելի հավասարումները էլեկտրամագնիսական դաշտերի վարքը նկարագրող հիմնական մաթեմատիկական շրջանակ են։ Այս հավասարումները հայտնելու է էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի միջև ներքին կապը, այսինքն, փոփոխվող էլեկտրական դաշտը կարող է ստեղծել մագնիսական դաշտ, իսկ փոփոխվող մագնիսական դաշտը կարող է ստեղծել էլեկտրական դաշտ։

Էլեկտրամագնիսական ալիք

Էլեկտրամագնիսական ալիքի տարածումը: Էլեկտրամագնիսական ալիքները ձևավորվում են միմյանց ուղղահայաց տատանվող էլեկտրական և մագնիսական դաշտերով, որոնք ուղղահայաց են ալիքի տարածման ուղղության։ Էլեկտրամագնիսական ալիքները կարող են տարածվել վակուումում լույսի արագությամբ։

Էլեկտրամագնիսական ուժի միասնությունը

Հարաբերականության էֆեկտները: Հարաբերականության շրջանակում էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը դիտարկվում են որպես նույն ֆիզիկական երևույթի տարբեր ասպեկտներ։ Երբ փոխվում է համակարգը, էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը կարող են փոխակերպվել միմյանց մեջ։

Ամփոփում

Էլեկտրամագնիսական ուժը էլեկտրական լիցքերի և մագնիսական լիցքերի միջև փոխազդեցության ընդհանուր տերմին է։ Այն ստեղծվում է էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի փոխազդեցությամբ և կարող է նկարագրվել էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի և Մաքսվելի հավասարումների տեսորիաներով։ Էլեկտրամագնիսական ուժը հանդիպում է մակրոսկոպական մասշտաբում որպես էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի փոխազդեցություն, իսկ միկրոսկոպական մասշտաբում որպես լիցքավոր մասնիկների փոխազդեցություն։ Էլեկտրամագնիսական ուժը բնության մեջ մի ամենահաճախ և կարևոր ուժն է, որը շատ կարևոր է ժամանակակից գիտության և տեխնոլոգիաների զարգացման և կատարական կյանքի համար։