אלקטרומגנטיות מול מגנטיות
אלקטרומגנטיות ומגנטיות ממלאים תפקיד חשוב בחיי היומיום שלנו. תופעות כמו אלקטרון - קשר גרעין, קשר בין-אטומי, קשר בין-מולקולרי, ייצור חשמל, אור שמש וכמעט כל דבר בחיי היום יום מלבד כוח המשיכה מבוסס על תיאוריה אלקטרומגנטית.
מגנטיות
מגנטיות מתרחשת עקב זרמים חשמליים. מוליך נושא זרם ישר מפעיל כוח נורמלי לזרם על מוליך נושא זרם אחר המוצב במקביל למוליך הראשון. מכיוון שהכוח הזה מאונך לזרימת המטענים, זה לא יכול להיות הכוח החשמלי.זה זוהה מאוחר יותר כמגנטיות. אפילו המגנטים הקבועים שאנו רואים מבוססים על לולאת הזרם שנוצרה מהספין של האלקטרון.
הכוח המגנטי יכול להיות מושך או דוחה, אבל זה תמיד הדדי. שדה מגנטי מפעיל כוח על כל מטען נע, אך המטענים הנייחים אינם מושפעים. שדה מגנטי של מטען נע הוא תמיד מאונך למהירות. הכוח על מטען נע על ידי שדה מגנטי הוא פרופורציונלי למהירות המטען ולכיוון השדה המגנטי. למגנט יש שני קטבים. הם מוגדרים כקוטב הצפוני והקוטב הדרומי. במובן של קווי שדה מגנטי, הקוטב הצפוני הוא המקום בו מתחיל קו שדה מגנטי והקוטב הדרומי הוא המקום בו הוא מסתיים. עם זאת, קווי שדה אלה הינם היפותטיים. יש לציין שקטבים מגנטיים אינם קיימים כמונופול. לא ניתן לבודד את הקטבים. זה ידוע בתור חוק גאוס למגנטיות.
אלקטרומגנטיות
אלקטרומגנטיות הוא אחד מארבעת הכוחות הבסיסיים בטבע. שלושת האחרים הם כוח חלש, כוח חזק וכוח משיכה. אלקטרומגנטיות היא האיחוד של שדות חשמליים ושדות מגנטיים. למטענים חשמליים יש שתי צורות; חיובי ושלילי. במובן של קווי שדה חשמלי, הקווים מתחילים במטענים חיוביים ומסתיימים במטענים שליליים. תורת האלקטרומגנטיקה מציעה ששינויים בשדות חשמליים יוצרים שדות מגנטיים ולהיפך. השדה המגנטי שנוצר מהשדה החשמלי המשתנה הוא תמיד בניצב לשדה החשמלי והוא פרופורציונלי לקצב השינוי של השדה החשמלי ולהיפך. ג'יימס קלארק מקסוול היה החלוץ בהנחת התיאוריה האלקטרומגנטית. התיאוריה החשמלית והתיאוריה המגנטית פותחו בנפרד על ידי מדענים אחרים ומקסוול איחד אותם. אחד ההישגים הגדולים ביותר של מקסוול היה חיזוי המהירות של גלים אלקטרומגנטיים ובכך האור. אלקטרומגנטיות משחקת תפקיד חיוני כמעט בכל דבר בחיי היום יום.
מה ההבדל בין אלקטרומגנטיות למגנטיות?
• אלקטרומגנטיות, כפי שהשם מרמז, מורכבת מחשמל ומגנטיות.
• מגנטיות יכולה להיחשב כתת-תופעה של אלקטרומגנטיות.
• מגנטיזם דן רק בשדות המגנטיים. אלקטרומגנטיות דנה הן בשדות מגנטיים של וריאציות זמן והן בשדות חשמליים של וריאציות זמן.
• אלקטרומגנטיות היא כוח יסודי של הטבע בעוד מגנטיות לבדה לא.
• מונופולים חשמליים יכולים להתקיים בעוד שמונופולים מגנטיים אינם קיימים.
• שדה מגנטי תמיד דורש זרם חשמלי בעוד שזרם חשמלי תמיד יפיק שדה מגנטי.
