חשמל מול מגנטיות
חשמל ומגנטיות הם שני נושאים חשובים מאוד שנדונו במסגרת הפיזיקה. המושגים של חשמל ומגנטיות חיוניים בתחומים רבים מלבד פיזיקה, גם כן. חשמל הוא כוח הטבע שאחראי על זרמים חשמליים ושדות חשמליים. מגנטיות היא כוח הטבע שאחראי על כוחות מגנטיים ושדות מגנטיים. במאמר זה, אנו הולכים לדון במה הם חשמל ומגנטיות, ההגדרות של חשמל ומגנטיות, הקשר בין חשמל ומגנטיות, ולבסוף ההבדל בין חשמל ומגנטיות.
Electricity
חשמל הוא כוח בסיסי בטבע כאשר הוא משולב עם מגנטיות. ניתן להגדיר חשמל כתופעה המתרחשת עקב מטענים חשמליים. זהו רעיון אינטואיטיבי ולא ניתן להגדיר אותו כראוי. כוחות חשמליים הם הכוחות המתרחשים עקב מטענים חשמליים. ישנם שני סוגים של מטענים חשמליים. הם חיוביים ושליליים. מטען חשמלי מתואר על ידי השדה החשמלי הקשור אליו. השדה החשמלי והמטען החשמלי הם כמו בעיית ה"תרנגולת וביצה". אחד נדרש לתאר את השני. אומרים ששדה חשמלי נוצר על ידי כל המטענים החשמליים בין אם הם נעים או נייחים. ניתן להפיק שדה חשמלי גם באמצעות שדות מגנטיים משתנים בכל זמן.
יש כמה גורמים חשובים של שדות חשמליים. אלה הם עוצמת השדה החשמלי, פוטנציאל השדה החשמלי וצפיפות השטף החשמלי. הפוטנציאל החשמלי על ידי מטען נקודתי ניתן על ידי V=Q/4πεr.הכוח החשמלי על מטען נקודתי של מטען q המוצב בתוך שדה חשמלי ניתן על ידי F=V q כאשר V הוא הפוטנציאל באותה נקודה. כוחות חשמליים יכולים להיות מושכים או דוחים. אם שני מטענים הם מאותו סוג (שלילי או חיובי), הכוחות דוחים, אם הם מסוגים שונים הכוחות מושכים.
מגנטיות
מגנטיות היא תופעה שנוצרת על ידי הזזת מטענים חשמליים. למגנטיות יש גם דואליות. הקטבים המגנטיים הנוצרים על ידי תנועה של מטענים חשמליים נקראים קטבים צפוניים וקטבים דרומיים. קטבים מגנטיים מתרחשים תמיד בזוגות. אין מונופולים מגנטיים. מגנטיות, יחד עם חשמל יצרו אלקטרומגנטיות שהיא אחד מארבעת כוחות היסוד של הטבע. דיפולים מגנטיים יוצרים שדות מגנטיים. קטבים מגנטיים דומים מנוגדים זה לזה בעוד שקטבים מגנטיים לא דומים מושכים זה את זה.
מה ההבדל בין חשמל למגנטיות?
• חשמל יכול להיות קיים במטענים סטטיים (חשמל סטטי) או במטענים נעים (חשמל נוכחי) ואילו מגנטיות קיימת רק כאשר יש מטענים נעים.
• מטענים חשמליים יכולים להתרחש במונופולים. המטען השלילי והחיובי אינם צריכים להתרחש בזוגות. מונופולים מגנטיים אינם יכולים להתקיים; קטבים מגנטיים מיוצרים תמיד בזוגות מנוגדים.
