Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe werken het bewegen van elektrische ladingen en magneten?

Bewegende elektrische ladingen en magneten werken samen via een fundamentele kracht die bekend staat als elektromagnetisme . Deze interactie wordt beschreven door de volgende principes:

1. Bewegende ladingen creëren magnetische velden:

- Wanneer een elektrische lading in beweging is, creëert deze een magnetisch veld eromheen. De sterkte van dit magnetische veld is evenredig met de snelheid en grootte van de lading.

- De richting van het magnetische veld wordt bepaald door de rechterregel. Als u uw duim in de richting van de snelheid van de lading wijst, geeft de krul van uw vingers de richting van de magnetische veldlijnen aan.

2. Magnetische velden oefenen krachten uit tegen bewegende ladingen:

- Een magnetisch veld oefent een kracht uit op een bewegende lading. Deze kracht staat loodrecht op zowel de snelheid van de lading als de magnetische veldrichting.

- De grootte van de kracht is evenredig met de sterkte van het magnetische veld, de snelheid van de lading en de grootte van de lading.

- De richting van de kracht wordt bepaald door de rechterregel (opnieuw!). Als u uw duim in de richting van de snelheid van de lading en uw vingers in de richting van het magnetische veld wijst, staat de kracht in de richting loodrecht op beide.

3. Magneten zijn samengesteld uit magnetische dipolen:

- Permanente magneten hebben regio's van uitgelijnde magnetische dipolen. Elke dipool werkt als een kleine barmagneet met een noord- en zuidpool.

- De magnetische veldlijnen van een magneet komen uit de noordpool en komen op de zuidpool binnen.

gevolgen van deze interactie:

* elektrische motoren: Deze interactie is de basis voor elektrische motoren. Wanneer een stroomafhankelijke spoel in een magnetisch veld wordt geplaatst, ervaart deze een koppel (rotatiekracht) waardoor deze roteert.

* magnetische kracht op een stroomafvoerdraad: Een draad met een elektrische stroom gedraagt ​​zich als een magneet en ervaart een kracht wanneer deze in een extern magnetisch veld wordt geplaatst. Dit principe wordt gebruikt in elektromagneten en apparaten zoals luidsprekers.

* magnetische resonantie -beeldvorming (MRI): MRI gebruikt sterke magnetische velden en radiogolven om gedetailleerde beelden van de binnenkant van het menselijk lichaam te produceren.

* elektromagnetische golven: De interactie tussen bewegende ladingen en magneten geeft aanleiding tot elektromagnetische golven, zoals licht, radiogolven en röntgenfoto's.

Samenvattend: Het verplaatsen van elektrische ladingen en magneten zijn met elkaar verweven door de elektromagnetische kracht. Deze kracht is verantwoordelijk voor een breed scala aan fenomenen, van de werking van elektrische motoren tot het bestaan ​​van licht.