Шта је електромагнетна сила?

Сва сложеност универзума око нас на крају потиче од четири основне силе: гравитације, јаке нуклеарне силе, слабе нуклеарне силе и електромагнетизма. Електромагнетизам може бити изазовна тема за проучавање, али основе шта је сила и како делује јесу прилично једноставно, а Лорентзов закон о сили, посебно, говори вам кључне ствари које требате разумети. Укратко, електромагнетна сила доводи до тога да се различити набоји - позитивни и негативни - међусобно привлаче, а набоји одбијају.

ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)

Електромагнетизам је једна од четири основне силе у свемиру. Описује како наелектрисане честице реагују на електрична и магнетна поља, као и основне везе између њих. Електромагнетна сила се, као и све силе, мери у Њутнима.

Електростатичке силе су описане Цоуломб-овим законом, а и електричне и магнетне силе обухваћене су Лорентзовим силом. Међутим, Маквеллове четири једначине пружају најдетаљнији опис електромагнетизма.

Термин електромагнетизам комбинује електричне и магнетне силе у једну реч, јер су обе силе последица истог основног феномена. „Набијене“ честице генеришу електрична поља, а позитивни и негативни набоји различито реагују на то поље, што објашњава силу коју посматрамо. За електричне интеракције, позитивно наелектрисане честице (попут протона) одбијају позитивно наелектрисане честице и привлаче негативно наелектрисане (попут електрона) и обрнуто. Линије електричног поља се шире директно према ван од позитивних електричних наелектрисања, а то гура честице у правцу - или у супротном смеру - од поља.

Магнетизам потиче од магнетних поља која се генеришу покретним наелектрисањима. Честице не реагују на магнетна поља на исти начин као на електрична поља. Линије магнетног поља чине кругове, без почетка или краја. Као одговор на њих, честице се крећу у правцу окомитом и на њихово кретање и на линију поља. Као и код електричних сила, позитивно наелектрисане и негативно наелектрисане честице крећу се у супротним смеровима.

Електромагнетна сила је друга по снази сила у природи. Јака нуклеарна сила је најјача, електромагнетне силе су 137 пута мање јаке, слаба нуклеарна сила је милион пута мања, а гравитација много, много мања од осталих (око 6 × 10⁻³⁹ пута слабији од јаке нуклеарне силе).

„Електростатичка сила“ односи се на електричну силу генерисану стационарним наелектрисањима. Описана је једноставном једначином познатом као Кулонов закон. Ово наводи да:

Ево,Фзначи сила,кје константа,к​₁ ик​₂ су оптужбе ирје растојање између њих. Већа наелектрисања производе већу силу, а веће раздвајање слаби снагу силе. Као и код свих сила, електромагнетна сила се мери у Њутнима (Н). Константакима одређену вредност, 9 × 10⁹ Н м² / Ц². Набој се мери у кулонима (Ц), а заједно са снагом уносите и знак наелектрисања (+ или -), тако да једначина има позитивну вредност за одбијање, а негативну за привлачење.

Лорентзов закон о сили укључује и магнетне и електричне силе, па је један од најбољих приказа електромагнетне силе. Закон каже:

Где​Е.​је магнетно поље,​в​је брзина честице и​Б.​је магнетно поље. Они су подебљани јер су вектори који имају правац, као и снагу, и×​ симбол је векторски производ, а не једноставно множење. Једначина нам говори да је укупна сила збир електричног поља и векторског производа брзине честице и магнетног поља, све помножено са наелектрисањем честице. Векторски производ производи силу у правцу окомитом на обе, у складу са претходним одељком.

Електромагнетизам се показује у многим облицима у свакодневном животу и физици. Атоми се држе заједно електромагнетном привлачношћу између протона у језгру и електрона који га окружују. Светлост је електромагнетни талас, где осцилирајуће електрично поље генерише променљиво магнетно поље, што заузврат ствара електрично поље итд. Ово предвиђају Маквеллове једначине (четири једначине које објашњавају све о електромагнетизму на језику векторског рачуна), укључујући карактеристичну брзину којом путује.

Електромагнетизам је такође одговоран за електричну енергију која напаја ваш екран и уређај на коме читате, а проток електрона покретан дуж линија електричног поља даје енергију. Ови примери само огребају површину широког спектра појава објашњених електромагнетизмом.