Bu müqayisə elektromaqnetizmin iki əsas komponenti olan elektrik və maqnit qüvvələri arasındakı fundamental fərqləri araşdırır. Elektrik qüvvələri hərəkətdən asılı olmayaraq bütün yüklü hissəciklərə təsir etsə də, maqnit qüvvələri unikaldır, çünki onlar yalnız hərəkət edən yüklərə təsir edir və müasir texnologiyanı gücləndirən mürəkkəb bir əlaqə yaradır.
Seçilmişlər
Elektrik qüvvəsi bütün yüklərə təsir göstərir, maqnit qüvvəsi isə yükün hərəkət etməsini tələb edir.
Elektrik qüvvəsi sahə xətləri boyunca nöqtələrdir; maqnit qüvvəsi onlara dik olaraq təsir göstərir.
Elektrik sahələri hissəciyin sürətini dəyişə bilər, maqnit sahələri isə yalnız onun istiqamətini dəyişir.
Maqnit qütbləri həmişə cüt-cüt olur (Şimal/Cənub), təkbaşına mövcud ola bilən elektrik yüklərindən fərqli olaraq.
Elektrik Qüvvəsi nədir?
Kulon qanunu ilə tənzimlənən hərəkətsiz və ya hərəkətsiz elektrik yükləri arasındakı qarşılıqlı təsir.
Mənbə: Elektrik yükləri (protonlar/elektronlar)
Aralıq: Sonsuz (tərs kvadrat qanununa əməl edir)
Sahə Növü: Elektrostatik Sahə
Qüvvənin istiqaməti: Elektrik sahəsinə paralel
Tələb: Şarjlar stasionar və ya hərəkətli ola bilər
Maqnit Qüvvəsi nədir?
Elektronların hərəkəti nəticəsində hərəkət edən yüklərə və ya maqnit materiallarına təsir edən qüvvə.
Ən fundamental fərq, hərəkətsiz vəziyyətdə və ya kosmosda uçarkən istənilən iki yük arasında elektrik qüvvəsinin mövcud olmasıdır. Bunun əksinə olaraq, maqnit qüvvəsi yalnız yük maqnit sahəsinə nisbətən hərəkət etdikdə ortaya çıxır. Əgər yüklü hissəcik güclü bir maqnit sahəsində sükunətdədirsə, o, heç bir maqnit qüvvəsi yaşamır.
İstiqamətləndirici Dinamika
Elektrik qüvvələri sadədir; müsbət yük sadəcə elektrik sahəsi xətləri ilə eyni istiqamətdə itələnir. Maqnit qüvvələri daha mürəkkəb bir "Sağ Əl Qaydası"na uyğundur, burada qüvvə həm maqnit sahəsinə, həm də hissəciyin yoluna 90 dərəcə bucaq altında təsir göstərir. Bu perpendikulyar təbiət hərəkət edən yüklərin düz xətt üzrə itələnmək əvəzinə spiral və ya dairəvi hərəkət etməsinə səbəb olur.
Enerji və İş
Elektrik sahələri hissəciyi sürətləndirə və ya yavaşlada bilər, yəni onlar iş yerinə yetirir və hissəciyin kinetik enerjisini dəyişdirir. Maqnit qüvvəsi həmişə hərəkət istiqamətinə perpendikulyar olduğundan, o, yalnız hissəciyin hərəkət istiqamətini dəyişə bilər, sürətini deyil. Nəticə etibarilə, təmiz maqnit sahəsi hərəkət edən yük üzərində sıfır iş görür.
Monopolların mövcudluğu
Elektrik qüvvələri fərdi yüklərdən, məsələn, elektrik monopolu kimi çıxış edən tək bir elektrondan qaynaqlanır. Müasir elmin müşahidə etdiyi qədər maqnetizm həmişə dipollarda mövcuddur, yəni hər bir maqnitin həm şimal, həm də cənub qütbü olmalıdır. Bir maqniti yarıya bölsəniz, sadəcə hər birinin öz qütb dəsti olan iki kiçik maqnit yaradırsınız.
Üstünlüklər və Eksikliklər
Elektrik Qüvvəsi
Üstünlüklər
+Stasionar obyektlər üzərində işləyir
+Elektronikanı birbaşa gücləndirir
+Qorunmaq daha asandır
+Sadə istiqamətli riyaziyyat
Saxlayıcı
−Keçiricilərdə sürətlə dağılır
−Statik boşalmaya səbəb ola bilər
−Potensial fərq tələb edir
−Yüksək gərginliklərdə təhlükəlidir
Maqnit Qüvvəsi
Üstünlüklər
+Simsiz induksiyanı aktivləşdirir
+Elektrik mühərrikləri üçün vacibdir
+Yer kürəsini günəş radiasiyasından qoruyur
+Kontaktsız sensorlarda istifadə olunur
Saxlayıcı
−Mükəmməl şəkildə saxlamaq çətindir
−Elektronikaya müdaxilə edir
−Yaratmaq üçün hərəkət tələb olunur
−Kompleks 3D vektor riyaziyyatı
Yaygın yanlış anlaşılmalar
Əfsanə
Maqnit sahələri və elektrik sahələri tamamilə bir-biri ilə əlaqəsiz iki şeydir.
Həqiqət
Əslində, onlar elektromaqnetizm adlanan eyni medalın iki tərəfidir. Dəyişən elektrik sahəsi maqnit sahəsi, dəyişən maqnit sahəsi isə işıq və radio dalğalarının əsasını təşkil edən elektrik sahəsi yaradır.
Əfsanə
Maqnit elektrik qüvvəsi səbəbindən istənilən metal parçasını özünə çəkir.
Həqiqət
Maqnetizm və elektrik fərqlidir; bir maqnit müəyyən metalları (məsələn, dəmiri) elektronların hizalanmış fırlanmaları (ferromaqnetizm) səbəbindən cəlb edir, metalın elektrik yüklü olması səbəbindən deyil. Alüminium və ya mis kimi əksər metallar statik maqnitlərə cəlb olunmur.
Əfsanə
Maqnit qüvvələri yüklü hissəciyi sürətləndirə bilər.
Həqiqət
Maqnit qüvvələri yalnız hissəciyin sürətinin istiqamətini dəyişə bilər, onun böyüklüyünü (sürətini) deyil. Sürətləndiricidə hissəciyin sürətini artırmaq üçün lazımi işi təmin etmək üçün elektrik sahələrindən istifadə edilməlidir.
Əfsanə
Maqniti yarıya bölsəniz, ayrıca Şimal və Cənub qütbləri əldə edirsiniz.
Həqiqət
Bir maqnitin qırılması hər birinin öz Şimal və Cənub qütbü olan iki daha kiçik, tam maqnitin yaranmasına səbəb olur. Elm hələ tək bir elektrik yükünün maqnit ekvivalenti olan "maqnit monopolunun" mövcudluğunu təsdiqləməyib.
Tez-tez verilən suallar
Elektrik qüvvəsi, yoxsa maqnit qüvvəsi Yer kürəsini qoruyur?
Bu, əsasən maqnit qüvvəsidir. Yer kürəsinin maqnit sahəsi (maqnitosfer) yüksək enerjili yüklü hissəcikləri günəş küləyindən yayındırır. Bu hissəciklər hərəkət etdiyi üçün maqnit qüvvəsi onları qütblərə doğru itələyir, qütb parıltıları yaradır və günəş küləyinin atmosferimizi soyub aparmasının qarşısını alır.
Elektrik mühərrikləri niyə hər iki qüvvədən istifadə edir?
Elektrik mühərrikləri maqnit sahələri yaratmaq üçün elektrik cərəyanından (hərəkətli yüklərdən) istifadə edir. Bu yaranan maqnit sahələri ilə mühərrikin içərisindəki daimi maqnitlər arasındakı qarşılıqlı təsir daxili rotoru itələyən maqnit qüvvəsi yaradır. Elektrik enerjisinin mexaniki hərəkətə çevrilməsi əksər müasir cihazların ürəyidir.
Maqnit sahəsi olmadan maqnit qüvvəsi ola bilərmi?
Xeyr, maqnit qüvvəsi xüsusilə hərəkət edən yüklə maqnit sahəsi arasındakı qarşılıqlı təsir kimi müəyyən edilir. Bununla belə, elektrik yüklərini (cərəyanı) hərəkət etdirərək maqnit sahəsi yarada bilərsiniz və bu, elektromaqnitlərin işləmə prinsipidir.
Lorentz qüvvəsi nədir?
Lorens qüvvəsi, həm elektrik, həm də maqnit sahələrini ehtiva edən bir sahədən hərəkət edən yüklü hissəciyin yaşadığı ümumi qüvvədir. Elektromaqnit qarşılıqlı təsirinin tam mənzərəsini təmin etmək üçün elektrik qüvvəsi vektorunu maqnit qüvvəsi vektoruna əlavə etməklə hesablanır.
Məsafə bu qüvvələrə necə təsir edir?
Hər iki qüvvə ümumiyyətlə tərs kvadrat qanununa əməl edir, yəni iki yük və ya iki maqnit qütbü arasındakı məsafəni ikiqat artırsanız, qüvvə dörd dəfə zəifləyir. Lakin, maqnit mənbələri dipollar olduğundan, onların gücü çox vaxt tək elektrik yüklərindən daha uzun məsafələrdə daha sürətli azalır.
Niyə maqnit sahəsi heç bir iş görmür?
Fizikada iş qüvvənin eyni istiqamətdə yerdəyişməyə vurulması kimi müəyyən edilir. Maqnit qüvvəsi həmişə hissəciyin hərəkət etdiyi istiqamətə tam perpendikulyar (90 dərəcəlik bucaq altında) olduğundan, hərəkət yolu boyunca təsir edən qüvvənin heç bir komponenti olmur və nəticədə sıfır iş yaranır.
Elektrik qüvvəsi maqnitə təsir edə bilərmi?
Statik elektrik sahəsi ümumiyyətlə statik daimi maqnitə təsir göstərmir. Lakin, elektrik qüvvəsi yüklərin hərəkət etməsinə səbəb olarsa (cərəyan yaradarsa), həmin hərəkət öz maqnit sahəsini yaradacaq və bu sahə daha sonra maqnitlə qarşılıqlı təsir göstərəcək.
Bir hissəcik maqnit sahəsinə paralel hərəkət edərsə nə baş verir?
Əgər yüklü hissəcik maqnit sahəsi xətlərinə tam paralel hərəkət edirsə, maqnit qüvvəsi sıfırdır. Qüvvə hissəcik sahəyə perpendikulyar hərəkət etdikdə maksimum nöqtəsində olur və istiqamətləri uyğunlaşdıqda tamamilə yox olur.
Hökm
Statik cazibənin əsas olduğu stasionar yükləri, kondensatorları və ya sadə dövrələri təhlil edərkən elektrik qüvvəsi modellərini seçin. Yüklərin hərəkətinin fırlanma və ya istiqamət dəyişikliyi yaratdığı mühərriklər, generatorlar və ya hissəcik sürətləndiriciləri ilə işləyərkən maqnit qüvvəsi prinsiplərindən istifadə edin.