По чему се магнетно поље разликује од електричног?

Магнетна и електрична поља често се разматрају заједно, тако да кажемо, две стране исте кованице. Оба ова поља имају много тога заједничког. На пример, обоје су створени електрични набоји. Кулонска сила делује на било које тело наелектрисано. Назива се и силом електростатичке интеракције. Директно је пропорционалан производу модула наелектрисања (знакови набоја одређују само смер силе: привлачење или одбијање) и обрнуто је пропорционалан квадрату растојања између ових тела. У случају сфера или куглица сматра се квадрат удаљености од центара тела.

Електрично поље

Ако узмемо наелектрисано тело и произвољно га називамо центром, а друго наелектрисано тело померимо око центра, тада се Кулонска сила може записати као набој помножен са јакошћу електричног поља. Вредност напетости укључује вредност центра наелектрисања и квадрат удаљености од центра до другог набоја у одређеној тачки у простору. Односно, узели смо уобичајену Кулонову силу, а све осим вредности једног од набоја називало се јакост електричног поља.

У свакој тачки овог поља сопствени значај и смер Куломове силе. Такво се поље назива векторско поље, јер је у свакој тачки његов модул и правац вектора извучен од порекла (од центра наелектрисања) до ове тачке.

Магнетно поље

Магнетно поље, као електрично поље је векторски. Ако електрично поље ствара било које наелектрисано тело, тада се магнетно поље ствара само кретањем набоја. Такво наелектрисање може бити честица са брзином, која се често налази у физичким проблемима, струја, јер је струја усмерено кретање наелектрисаних честица, метално тело које се креће брзином. У овом случају, улога набоја биће електрони који се крећу заједно са самим телом. Магнетно поље је директно пропорционално брзини пуњења и његовој вредности. Једном када се пуњење заустави, магнетно поље ће нестати.

Магнетно поље соленоида и трајни магнет

Примери магнетних поља

Електромагнет се састоји од жице омотане око феромагнета. При проласку кроз струјну жицу појављује се магнетно поље. Феромагнет је супстанца која се може понашати попут магнета испод одређене температуре, зване Температура курије. У нормалним условима феромагнет се понаша попут магнета само у присуству магнетног поља. У електромагнету се поље ствара електричном струјом, а феромагнет се почиње понашати попут магнета. Други занимљив пример је Земљино магнетно поље.

Земљино магнетно поље

У центру наше планете, кажу научници, је језгро сачињено од течног гвожђа. Гвожђе је метал и у њему се слободно крећу електрони. Ово језгро није статично, односно креће се, у вези с тим, електрони се крећу и стварају магнетно поље. Ако би се земљино језгро почело заустављати, као што је то било у "Земљином језгру" Џона Емила, земљино магнетно поље би заиста нестало, што би довело до катастрофалних последица.

Кључне сличности и разлике

И електрично и магнетно поље су силом. То значи да у свакој тачки у простору у којој ово поље делује, сила која је одређена за ту тачку делује на набој. У другом тренутку, ова сила ће бити другачија. Електромагнетно поље делује на наелектрисана тела и честице, али електрично поље делује на сва набоја, а магнетно поље само на кретање.

Постоје материје које међусобно делују са магнетним пољем, иако не садрже наелектрисање, на пример, горе поменуте феромагнете. Нема сличних материја за електрично поље. Магнети, природна или магнетизована тела (попут на пример игле за компас) имају два пола која се зову северни и јужни.

Обични електрични набоји су мање или више хомогени и не садрже полове. Међутим, постоје две врсте електричних наелектрисања: позитивно и негативно. Знак набоја утиче на правац Куломове силе, а самим тим и на интеракцију две наелектрисане честице. Знак наелектрисања неће утицати на интеракцију осталих набоја са магнетним пољем, већ ће само изменити полове.