Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Hvad er 3 ligheder mellem magneter og elektricitet?

Emnerne for elektricitet og magnetisme har haft en fascination gennem historien. Da vores forståelse af disse to emner blev klarere, blev det mere og mere tydeligt, at disse to tilsyneladende ikke-relaterede fag var nært beslægtede. Magneter og elektricitet har mange ligheder, og de to enheder er dybt sammenflettet på det fysiske plan.

Modsætninger tiltrækker; Likes Repel

I elektricitet er der to typer af gebyrer: positive og negative. Når to modsatte ladninger bringes tæt sammen (for eksempel en positiv og en negativ ladning), vil de tiltrække hinanden, og en kraft vil bringe de to ladninger sammen, mens to lignende afgifter (for eksempel to negative afgifter) vil afvise hinanden med en identisk kraft som to modsatte ladninger tiltrækker men i modsat retning. I magnetisme gælder de samme principper; En enkelt magnet indeholder dog to "poler": en nordpol (som er i overensstemmelse med jordens nordpol) og en sydpæl. I magneter, som i elektricitet, støder poler som hinanden, mens modstående poler tiltrækker hinanden.

Inverse Square Law

Et felt er en fysisk enhed, der tillader et objekt at påvirke et andet objekt over en afstand. For eksempel kan en positiv elektrisk ladning påvirke en negativ elektrisk ladning ved at tiltrække den over en afstand uden at de to genstande rent faktisk kommer i kontakt. I tilfælde af både magnetisme og elektricitet er denne indflydelse underlagt den inverse firkantede lov; det vil sige, feltstyrken er omvendt proportional med kvadratet af afstanden mellem to objekter. Hvis afstanden mellem to magnetiske poler er 3, fx vil feltstyrken mellem de to falde med en faktor på 9

Potentiel energi

Potentiel energi opbevares i et objekt og kan stilles til rådighed for andre former for energi. Potentiel energi er normalt relateret til en objekts position inden for et kraftfelt; Derfor er både elektriske og magnetiske genstande underlagt potentiel energi. Der er to vigtige typer af energi. Elektrostatisk potentiel energi skabes af en stationær elektrisk ladning. Denne type energi fører til begrebet spænding, som bruges i mange daglige applikationer. Den anden type potentiel energi er elektrodynamisk, som skabes ved at flytte elektriske ladninger og handlinger på magneter. Dette tyder på en dybere relation mellem elektricitet og magnetisme.

Elektricitet og magnetisme påvirker og skaber hinanden

Som du kan se, har magnetisme og elektricitet mange fællesheder. Men i 1864 opdagede fysiker James Clerk Maxwell, at disse to emner er endnu tættere forbundet. Hvad han fandt var, at elektricitet og magnetisme er to manifestationer af samme grundlæggende egenskab kaldet elektromagnetisme. For at opsummere Maxwells ligninger, som de blev kendt, er stationære elektriske ladninger kilden til begge elektriske felter, mens bevægelige ladninger (dvs. elektriske strømme) er ansvarlige for magnetfelter. Desuden fandt han, at skiftende elektriske felter kan producere skiftende magnetfelter og omvendt.