Электромагниттік күш және электр мен магнетизм арасындағы байланыс не?

Электромагниттік күш (EMF) - физикадағы төрт негізгі күштердің бірі, ол зарядтар арасындағы Электр және магнит зарядтар арасындағы Магниттық әсерлерді біріктіреді. Электромагниттік күш электрлық өріс пен магниттық өріс арасындағы әрекеттен пайда болады. Төмендегі мақалада электромагниттік күш, электр мен магнитпен сипатталатын әрекеттері толығымен түсіндіріледі:

Зарядтар арасындағы әрекет

• Электрлық өріс: Электр заряды бар болғанда, оның айналысында электрлық өріс пайда болады. Электрлық өріс - векторлық өріс, оның бағыты осы нүктеде оң зарядқа әсер ету бағыты ретінде анықталады. Электрлық өріс күші зарядтың өлшеміне пропорционалды, ал ара қашықтықтың квадратына кері пропорционалды (Кулон заңы).

• Кулон заңы: Кулон заңы екі нүктедегі зарядтардың әрекетін сипаттайды. Егер екі заряд бірдей белгісінде болса (бірдей заряд), олардың арасында тыю қуаты пайда болады; Егер зарядтардың белгілері қарама-қарсы болса (жарық зарядтар), тарту қуаты пайда болады.

Магнит зарядтары арасындағы әрекет

• Магниттық өріс: Электр ағысы (яғни, қозғалыс заряды) бар болғанда, оның айналысында магниттық өріс пайда болады. Магниттық өріс де векторлық өріс, оның бағыты оң зарядтың қозғалыс бағытына әсер ету бағыты ретінде анықталады (Лоренц қуаты). Магниттық өріс күші ағыстың өлшемі мен бағытына байланысты, ал ара қашықтықтың квадратына кері пропорционалды.

• Лоренц қуаты: Лоренц қуаты зарядталған частица магниттық өріс арқылы қозғалғандағы қуатты сипаттайды. Қуаттың бағыты частицаның қозғалыс бағытына және магниттық өріс бағытына перпендикуляр.

Электромагниттік индукция

• Фарадей электромагниттік индукция заңы: Магниттық өріс үшін ашық контур арқылы өзгергенде, оның ішінде электродвижущая күш (EMF) пайда болады, бұдан электр ағысы пайда болады. Бұл феномен электромагниттік индукция деп аталады.

• Максвелл теңдеулері: Максвелл теңдеулері электромагниттік өрістердің әрекетін сипаттау үшін негізгі математикалық каркастар. Бұл теңдеулер электрлық және магниттық өрістердің өзара байланысын көрсетеді, яғни, өзгерген электрлық өріс магниттық өріс пайда болады, ал өзгерген магниттық өріс де электрлық өріс пайда болады.

Электромагниттік толқын

Электромагниттік толқындың қозғалысы: Электромагниттік толқындар бір-біріне перпендикуляр болып, толқындың қозғалыс бағытына да перпендикуляр болатын электрлық және магниттық өрістерден құрылған. Электромагниттік толқындар бозоқтық арқылы жарықтың қозғалыс жылдамдығына тең жылдамдықпен қозғалуы мүмкін.

Электромагниттік күштің бірізділігі

Релятивистік әсерлер: Релятивитет теориясында электрлық және магниттық өрістер бір физикалық феномендің әртүрлі аспекттері ретінде қарастырылады. Сілтемелік жүйе өзгергенде, электрлық және магниттық өрістер бір-біріне айналысады.

Жалпылау

Электромагниттік күш - бұл зарядтар арасындағы электрлық әрекет және магнит зарядтар арасындағы магниттық әрекеттің жалпы термині. Ол электрлық және магниттық өрістердің әрекетінен пайда болады, электромагниттік индукция және Максвелл теңдеулері сияқты теориялар арқылы сипатталады. Электромагниттік күш макро деңгейде электрлық және магниттық өрістердің әрекеті, микрокөлемде зарядталған частицалардың әрекеті ретінде көрінетін. Электромагниттік күш табиғаттағы ең кең таралған және маңызды күштердің бірі, ол совреманды ғылым және техника, сонымен қатар күнделікті өмірде маңызды роль атқарады.