שדה מגנטי לעומת כוח מגנטי
מגנטיות היא תכונה חשובה מאוד של החומר המשמשת במגוון עצום של יישומים. שדה מגנטי הוא עוצמת המגנטיות שנוצרת על ידי מגנט, ואילו הכוח המגנטי הוא הכוח הנובע משני עצמים מגנטיים. המושגים של שדה מגנטי וכוח מגנטי נמצאים בשימוש נרחב בתחומים כמו מכניקה קלאסית, תיאוריה אלקטרומגנטית, תורת שדות ויישומים שונים אחרים. במאמר זה, אנו הולכים לדון מהו שדה מגנטי וכוח מגנטי, ההגדרות שלהם, היישומים של שני אלה, קווי הדמיון ולבסוף ההבדלים בין שדה מגנטי לכוח מגנטי.
שדה מגנטי
מגנטים התגלו על ידי סינים ויוונים בתקופה של 800 לפני הספירה. עד 600 לפני הספירה בשנת 1820 הנס כריסטיאן אורסטד, פיזיקאי דני גילה כי חוט נושא זרם גורם למחט מצפן להתמצא בניצב לחוט. זה ידוע כשדה מגנטי אינדוקציה. שדה מגנטי נגרם תמיד ממטען נע (כלומר שדה חשמלי משתנה בזמן). המגנטים הקבועים הם תוצאה של ספינים אלקטרונים של אטומים המתאחדים יחד ליצירת שדה מגנטי נטו. כדי להבין את המושג שדה מגנטי יש להבין תחילה את המושג קווי שדה מגנטי. קווי שדה מגנטי או קווי כוחות מגנטיים הם קבוצה של קווים דמיוניים אשר נמשכים מקוטב N (צפוני) של המגנט לקוטב S (דרומי) של המגנט. בהגדרה קווים אלו לעולם אינם חוצים זה את זה אלא אם כן עוצמת השדה המגנטי היא אפס. יש לציין כי קווי כוחות מגנטיים הם מושג. הם לא קיימים בחיים האמיתיים.זהו דגם שנוח להשוות שדות מגנטיים באופן איכותי. השדה המגנטי הוא ההתפלגות הכמותית של קווי השדה המגנטי הללו. עוצמת השדה המגנטי בנקודה מסוימת פרופורציונלית לצפיפות קו השדה המגנטי באותה נקודה. השדה המגנטי ידוע גם בשם צפיפות השטף המגנטי.
כוח מגנטי
כוח מגנטי הוא הכוח שנוצר על ידי שני מגנטים. מגנט בודד אינו יכול ליצור כוח מגנטי. כוחות מגנטיים נוצרים כאשר מגנט, חומר מגנטי או חוט נושא זרם מונחים בשדה מגנטי חיצוני. כוחות הנובעים משדות מגנטיים אחידים קלים לחישוב, אך כוחות הנובעים משדות מגנטיים לא סדירים הם קשים יחסית. כוחות מגנטיים נמדדים בניוטון. הכוחות האלה תמיד הדדיים.
מה ההבדל בין שדה מגנטי לכוח מגנטי?
• נדרש רק מגנט בודד ליצירת שדה מגנטי. לפחות שני מגנטים חייבים להיות נוכחים כדי ליצור שדה מגנטי.
• השדה המגנטי נמדד בטסלה או גאוס, בעוד שהכוח המגנטי נמדד בניוטון.
• ישנם שני סוגים של שדות מגנטיים המכונים שדה B ושדה H, אבל יש רק סוג אחד של כוח מגנטי.
