Бул салыштыруу электромагнетизмдин эки негизги компоненти болгон электрдик жана магниттик күчтөрдүн ортосундагы негизги айырмачылыктарды изилдейт. Электрдик күчтөр кыймылга карабастан бардык заряддалган бөлүкчөлөргө таасир этсе, магниттик күчтөр уникалдуу, анткени алар кыймылдап жаткан заряддарга гана таасир этет жана заманбап технологияны күчтөндүрүүчү татаал байланышты түзөт.
Кыймылсыз же кыймылдуу электр заряддарынын өз ара аракеттешүүсү Кулон закону менен жөнгө салынат.
Электрондордун кыймылынан улам кыймылдагы заряддарга же магниттик материалдарга таасир этүүчү күч.
| Мүмкүнчүлүк | Электр күчү | Магниттик күч |
|---|---|---|
| Негизги булак | Электр зарядынын болушу | Электр зарядынын кыймылы |
| Күчтүн багыты | Талаа сызыктарына параллель | Талаага жана ылдамдыкка перпендикуляр |
| Ылдамдыкка көз карандылык | Бөлүкчөлөрдүн ылдамдыгынан көз карандысыз | Бөлүкчөлөрдүн ылдамдыгына пропорционалдуу |
| Аткарылган иш | Жумуш аткара алат (кинетикалык энергияны өзгөртөт) | Иштебейт (багытын гана өзгөртөт) |
| Уюл/Заряддын мүнөзү | Монополдор бар (бир гана оң/терс) | Ар дайым дипольдор (Түндүк жана Түштүк уюлдар) |
| Башкаруучу мыйзам | Кулон мыйзамы | Лоренц күчүнүн мыйзамы (магниттик компонент) |
Эң негизги айырмачылык - каалаган эки заряддын ортосунда электр күчү бар, алар кыймылсыз тургандабы же космосто учуп жүргөндөбү. Ал эми магниттик күч заряд магнит талаасына салыштырмалуу кыймылдаганда гана пайда болот. Эгерде заряддалган бөлүкчө күчтүү магнит талаасында тынч абалда болсо, анда ал эч кандай магниттик күчкө дуушар болбойт.
Электр күчтөрү жөнөкөй; оң заряд жөн гана электр талаасынын күч сызыктары менен бир багытта түртүлөт. Магниттик күчтөр татаалыраак "Оң кол эрежесине" баш ийет, мында күч магнит талаасына да, бөлүкчөнүн жолуна да 90 градус бурчта таасир этет. Бул перпендикулярдуу мүнөз кыймылдуу заряддардын түз сызык боюнча түртүлүшүнүн ордуна спираль же тегерек боюнча кыймылдашына алып келет.
Электр талаалары бөлүкчөнүн ылдамдыгын же жайлашын шарттайт, башкача айтканда, алар жумуш аткарып, бөлүкчөнүн кинетикалык энергиясын өзгөртөт. Магниттик күч ар дайым кыймыл багытына перпендикуляр болгондуктан, ал бөлүкчөнүн кыймыл багытын гана өзгөртө алат, ылдамдыгын эмес. Демек, таза магнит талаасы кыймылдагы зарядга нөлдүк жумуш аткарат.
Электр күчтөрү жеке заряддардан, мисалы, электр монополунун милдетин аткарган бир электрондон келип чыгат. Заманбап илим байкагандай, магнетизм ар дайым диполдордо болот, башкача айтканда, ар бир магниттин түндүк жана түштүк уюлдары болушу керек. Эгер сиз магнитти экиге бөлсөңүз, жөн гана эки кичирээк магнитти түзөсүз, алардын ар биринин өзүнүн уюлдары бар.
Магнит талаалары жана электр талаалары бири-бири менен таптакыр байланышпаган эки нерсе.
Алар чындыгында бир эле тыйындын эки бети, электромагнетизм деп аталат. Өзгөрүп турган электр талаасы магнит талаасын, ал эми өзгөрүп турган магнит талаасы жарык жана радио толкундарынын негизин түзгөн принцип болгон электр талаасын түзөт.
Магнит электрдик күчтүн аркасында металлдын каалаган бөлүгүн өзүнө тартат.
Магнитизм жана электр энергиясы бири-биринен айырмаланат; магнит айрым металлдарды (мисалы, темирди) металл электрдик заряддалгандыктан эмес, электрондук спиндердин (ферромагнетизмдин) бир калыпта жайгашуусунан улам тартат. Көпчүлүк металлдар, мисалы, алюминий же жез, статикалык магниттерге тартылбайт.
Магниттик күчтөр заряддалган бөлүкчөлөрдү ылдамдата алат.
Магниттик күчтөр бөлүкчөнүн ылдамдыгынын багытын гана өзгөртө алат, анын чоңдугун (ылдамдыгын) эмес. Ылдамдаткычтагы бөлүкчөнүн ылдамдыгын жогорулатуу үчүн зарыл болгон жумушту аткаруу үчүн электр талааларын колдонуу керек.
Эгер сиз магнитти экиге бөлсөңүз, анда сизде өзүнчө Түндүк жана Түштүк уюлдар пайда болот.
Магниттин сынышы эки кичирээк, толук кандуу магниттин пайда болушуна алып келет, алардын ар биринин өзүнүн Түндүк жана Түштүк уюлдары бар. Илим азырынча бир электрдик заряддын магниттик эквиваленти болгон "магниттик монополдун" бар экендигин тастыктай элек.
Стационардык заряддарды, конденсаторлорду же статикалык тартылуу маанилүү болгон жөнөкөй чынжырларды талдоодо электрдик күч моделдерин тандаңыз. Заряддардын кыймылы айлануу же багыт боюнча жылыштарды пайда кылган кыймылдаткычтар, генераторлор же бөлүкчөлөрдүн ылдамдаткычтары менен иштөөдө магниттик күч принциптерин колдонуңуз.
Бул салыштыруу Альберт Эйнштейндин революциялык эмгегинин эки түркүгүн талкалап, атайын салыштырмалуулук теориясы кыймылдагы объектилер үчүн мейкиндик менен убакыттын ортосундагы байланышты кандайча кайрадан аныктаганын, ал эми жалпы салыштырмалуулук теориясы бул түшүнүктөрдү кеңейтип, тартылуу күчүнүн фундаменталдык мүнөзүн ааламдын өзүнүн ийрилиги катары түшүндүрөт.
Бул деталдуу салыштыруу элементтердин бирдиктүү фундаменталдык бирдиктери болгон атомдор менен химиялык байланыш аркылуу пайда болгон татаал түзүлүштөр болгон молекулалардын ортосундагы айырмачылыкты тактайт. Ал алардын туруктуулугундагы, курамындагы жана физикалык жүрүм-турумундагы айырмачылыктарын баса белгилеп, студенттерге жана илим ышкыбоздоруна зат жөнүндө негизги түшүнүк берет.
Бул салыштыруу бетке перпендикуляр түрдө колдонулган тышкы күч болгон басым менен тышкы жүктөмдөргө жооп катары материалдын ичинде пайда болгон ички каршылык болгон чыңалуунун ортосундагы физикалык айырмачылыктарды деталдуу түрдө баяндайт. Бул түшүнүктөрдү түшүнүү курулуш инженериясы, материал таануу жана суюктук механикасы үчүн абдан маанилүү.
Бул салыштыруу айлануу динамикасында борбордон чегинүүчү жана борбордон чегинүүчү күчтөрдүн ортосундагы негизги айырмачылыкты тактайт. Борбордон чегинүүчү күч – бул объектини өз жолунун борборуна тарткан чыныгы физикалык өз ара аракеттешүү болсо, борбордон чегинүүчү күч – бул айлануучу эталондук системанын ичинде гана пайда болгон инерциялык "көрүнүп турган" күч.
Бул салыштыруу вакуум — затсыз чөйрө — менен Жерди курчап турган газ аралашмасы болгон абанын ортосундагы физикалык айырмачылыктарды изилдейт. Анда бөлүкчөлөрдүн бар же жок экендиги илимий жана өнөр жайлык колдонмолордо үндүн өтүшүнө, жарыктын кыймылына жана жылуулуктун өтүшүнө кандай таасир этери кеңири баяндалат.
