ელექტრომაგნიტური ძალა და ელექტრობა და მაგნიტიზმი შორის კავშირი რით იხილავა?

ელექტრომაგნიტური ძალა (EMF) ფიზიკაში ერთ-ერთი სამიდა ორმაგი ძალაა, რომელიც ერთად ერთობს ელექტრო ინტერაქციას შარჯებს და მაგნიტურ ინტერაქციას მაგნიტურ შარჯებს. ელექტრომაგნიტური ძალა ძირითადად შედგება ელექტრული ველისა და მაგნიტური ველის შორის ინტერაქციიდან. შემდეგია ელექტრომაგნიტური ძალის დეტალური აღწერა და მისი კავშირი ელექტროენერგიასა და მაგნიტურობასთან:

შარჯებს შორის ელექტრული ინტერაქცია

• ელექტრული ველი: როდესაც ელექტრული შარჯი არსებობს, მისი გარშემო შეიქმნება ელექტრული ველი. ელექტრული ველი არის ვექტორული ველი, რომლის მიმართულება განიხილება როგორც დადებითი შარჯის მიერ ამ წერტილზე მოქმედების ძალის მიმართულება. ელექტრული ველის ძალა პროპორციულია შარჯის სიდიდეს და პროპორციულია მანძილის კვადრატის შებრუნებულს (კულონის კანონი).

• კულონის კანონი: კულონის კანონი აღწერს შესაბამისი შარჯების შორის ინტერაქციას მდგრად წერტილებში. თუ შესაბამისი შარჯები ერთნაირი ნიშანის აქვს (ერთნაირი შარჯი), მათ შორის არსებობს განძახილი ძალა; თუ შარჯების ნიშანი სხვადასხვა აქვს (სხვადასხვა შარჯი), შეიქმნება მიზიდული ძალა.

მაგნიტურ შარჯებს შორის ინტერაქცია

• მაგნიტური ველი: როდესაც ელექტრული დენი (ანუ მოძრავი შარჯი) არსებობს, მისი გარშემო შეიქმნება მაგნიტური ველი. მაგნიტური ველი ასევე არის ვექტორული ველი, რომლის მიმართულება განიხილება როგორც დადებითი შარჯის მიერ მისი მოძრაობის მიმართულებაში მოქმედების ძალის მიმართულება (ლორენცის ძალა). მაგნიტური ველის ძალა დაკავშირებულია დენის სიდიდესა და მიმართულებასთან და პროპორციულია მანძილის კვადრატის შებრუნებულს.

• ლორენცის ძალა: ლორენცის ძალა აღწერს მოძრავი შარჯის შესაბამის მაგნიტურ ველში მოქმედების ძალას. ძალის მიმართულება არის პერპენდიკულარული შარჯის მოძრაობის მიმართულებასა და მაგნიტური ველის მიმართულებას შორის.

ელექტრომაგნიტური ინდუქცია

• ფარადეის კანონი ელექტრომაგნიტური ინდუქციის შესახებ: როდესაც მაგნიტური ველი იცვლება და გადის დახურული წრეში, წრეში შეიქმნება ელექტრომოტიური ძალა (EMF), რითაც შეიქმნება ელექტრული დენი. ეს ფენომენი არის ელექტრომაგნიტური ინდუქცია.

• მაქსველის განტოლებები: მაქსველის განტოლებები არის ელექტრომაგნიტური ველების ქცევის აღსაწერი ძირითადი მათემატიკური რამდენიმე. ეს განტოლებები გამოჩენილია ელექტრული და მაგნიტური ველების შორის შებრუნებადი კავშირის, რომ ცვლილი ელექტრული ველი შეიქმნის მაგნიტურ ველს და ცვლილი მაგნიტური ველი შეიქმნის ელექტრულ ველს.

ელექტრომაგნიტური ტალღა

ელექტრომაგნიტური ტალღის გავრცელება: ელექტრომაგნიტური ტალღები შედგებიან რხევის ელექტრული და მაგნიტური ველებიდან, რომლებიც პერპენდიკულარულია ერთმანეთის მიმართ და პერპენდიკულარულია ტალღის გავრცელების მიმართულებას. ელექტრომაგნიტური ტალღები შეიძლება გავრცელდეს ვაკუუმში სინათლის სიჩქარით.

ელექტრომაგნიტური ძალის ერთიანობა

რელატივისტური ეფექტები: რელატივისტური რამდენიმეში ელექტრული და მაგნიტური ველები ერთი ფიზიკური ფენომენის სხვადასხვა ასპექტები როგორც ერთი ფიზიკური ფენომენი არიან. რეფერენციული სისტემის შეცვლისას ელექტრული და მაგნიტური ველები შეიძლება ერთმანეთში გადაიქცენ.

შეჯამება

ელექტრომაგნიტური ძალა არის ერთი ტერმინი, რომელიც ერთად ერთობს შარჯებს შორის ელექტრულ ინტერაქციას და მაგნიტურ შარჯებს შორის მაგნიტურ ინტერაქციას. ის შედგება ელექტრული და მაგნიტური ველების შორის ინტერაქციიდან და შეიძლება აღიწეროს ელექტრომაგნიტური ინდუქციის და მაქსველის განტოლებების თეორიებით. ელექტრომაგნიტური ძალა ჩანს როგორც ელექტრული და მაგნიტური ველების შორის ინტერაქცია მაკროსკოპიულ სკალაზე და შარჯებს შორის ინტერაქცია მიკროსკოპიულ სკალაზე. ელექტრომაგნიტური ძალა არის ერთ-ერთი ყველაზე ხშირი და მნიშვნელოვანი ძალა ბუნებაში, რომელიც საკუთარი მნიშვნელოვანია მოდერნული სამეცნიერო და ტექნოლოგიური დეველოპმენტისა და ყოველდღიური ცხოვრებისთვის.