Elektrība pret magnētismu: atšķirība un salīdzinājums

Elektrība ietver elektriskā lādiņa plūsmu caur vadītājiem, radot laukus, kas iedarbojas uz citiem lādiņiem. Magnētisms rodas no kustīgiem elektriskiem lādiņiem, radot magnētiskos laukus, kas mijiedarbojas ar citiem magnētiem vai kustīgiem lādiņiem, demonstrējot tādas parādības kā indukcija un pievilkšanās/atgrūšana.

Atslēgas

1. Elektrība ietver elektronu plūsmu caur vadītāju, savukārt magnētisms ir spēks, kas izraisa noteiktu materiālu piesaisti vai atgrūšanu.
2. Elektrība var radīt magnētiskos laukus, savukārt magnēti var radīt elektriskos laukus.
3. Elektrība ir enerģijas veids, savukārt magnētisms ir noteiktu materiālu īpašība.

Elektrība pret magnētismu

Elektrība ir enerģijas veids, kas rodas lādētu daļiņu, piemēram, elektronu vai jonu, kustības rezultātā. Magnētisms ir parādība, kas rodas no elektrisko lādiņu kustības. Spēks liek noteiktiem materiāliem, piemēram, dzelzs, piesaistīt vai atgrūst viens otru.

Salīdzināšanas tabula

iezīme	Elektrība	Magnētisms
daba	Pamatspēks, kas saistīts ar klātbūtni un plūsmu elektriskais lādiņš.	Pamatspēks, kas saistīts ar kustību elektriskais lādiņš vai klātbūtne magnētiskie momenti.
Izraisīt	Kustīgs elektriskais lādiņš (statiskais lādiņš rada elektrisko lauku, bet ne magnētismu).	Kustīgs elektriskais lādiņš (pastāvīgajiem magnētiem arī piemīt magnētisms elektronu iekšējās griešanās dēļ).
efekts	Iedarbojas uz citām lādētām daļiņām un rada elektrisko lauku.	Iedarbojas uz magnētiskiem materiāliem un citiem magnētiem, rada magnētisko lauku.
Lauka līnijas	Līnijas neveido slēgtas cilpas, tās ir vērstas prom no pozitīvajiem lādiņiem un pret negatīviem lādiņiem.	Līnijas vienmēr veidojas slēgtas cilpas, nekad nesākas vai nebeidzas vienā punktā.
Mijiedarbība	Tāpat kā lādiņi atgrūž, atšķirībā no lādiņiem piesaista.	Tāpat kā stabi atgrūž, atšķirībā no stabi pievelk.
Aplikācijas	Apgādā elektroniku, gaismas, motorus, ģeneratorus utt.	Izmanto kompasos, MRI iekārtās, skaļruņos, elektromotoros utt.
mērīšana	Mērīts volti (V), ampēri (A), kuloni (C), Uc	Mērīts Tesla (T) or gauss (G).

Kas ir Elektrība?

Elektrība ir dabas pamatspēks, kas ir būtisks mūsdienu sabiedrības funkcionēšanai. Tas ietver plašu parādību klāstu, sākot no elektriskā lādiņa plūsmas līdz elektromagnētisko lauku radīšanai un izmantošanai. Izpratne par elektrību ietver iedziļināšanos tās dažādajās sastāvdaļās un izpausmēs.

Elektrības lādiņš un tā īpašības

• Kvantizācija: Elektriskais lādiņš pastāv atsevišķās vienībās, kur mazākā vienība ir elektrona vai protona lādiņš.
• Saglabāšana: Izolētās sistēmās kopējais elektriskais lādiņš paliek nemainīgs, kas nozīmē, ka lādiņu nevar izveidot vai iznīcināt.
• Pievilcība un atgrūšanās: pretējas zīmes lādiņi viens otru pievelk, savukārt vienas zīmes lādiņi viens otru atgrūž. Šis pamatprincips regulē lādētu daļiņu uzvedību.

Elektriskie lauki un spēki

• Kulona likums: Šis pamatlikums nosaka spēku starp diviem punktveida lādiņiem, un to nosaka ar apgrieztu kvadrātveida attiecību, kas ir proporcionāla lādiņu reizinājumam un apgriezti proporcionāla attāluma kvadrātam starp tiem.
• Superpozīcijas principsElektriskie lauki pakļaujas superpozīcijas principam, kas nozīmē, ka kopējais elektriskais lauks jebkurā punktā ir visu tuvumā esošo lādiņu radīto elektrisko lauku vektoru summa.

Elektriskā strāva un ķēdes

• Pretestība un vadītspēja: Materiāliem ir dažādas pretestības pakāpes elektriskās strāvas plūsmai, ko raksturo pretestība. Vadītspēja ir pretestības apgrieztā vērtība un mēra, cik viegli strāva var plūst caur materiālu.
• Oma likums: Šī pamata sakarība nosaka, ka strāva, kas plūst caur vadītāju, ir tieši proporcionāla spriegumam, kas tam tiek pievadīts, un apgriezti proporcionāls tā pretestībai.
• Elektriskās ķēdes: Ķēdes ir ceļi, pa kuriem var plūst elektriskā strāva, kas ietver dažādus komponentus, piemēram, rezistorus, kondensatorus un indukcijas, kas ir savstarpēji savienoti ar vadošiem vadiem. Šīs ķēdes veido elektrisko sistēmu mugurkaulu, ļaujot kontrolēt elektroenerģijas plūsmu un izmantot dažādiem mērķiem.

Kas ir magnētisms?

Magnētisms ir dabas pamatspēks, kas izpaužas kā pievilcīga vai atbaidoša mijiedarbība starp objektiem ar magnētiskām īpašībām. Tam ir izšķiroša nozīme dažādās dabas parādībās un tehnoloģiskajos lietojumos, sākot no kompasa adatu darbības līdz elektromotoru un ģeneratoru darbībai.

Magnētiskie lauki un magnētiskie spēki

• Magnētiskā lauka līnijas: Magnētiskie lauki ir attēloti ar iedomātām līnijām, kas veido slēgtas cilpas ap magnētu vai strāvu nesošu vadītāju. Šīs līnijas norāda magnētiskā spēka virzienu, kas iedarbojas uz hipotētisku ziemeļu magnētisko polu, kas novietots jebkurā lauka punktā.
• Magnētiskie stabi: Līdzīgi kā elektriskajiem lādiņiem, magnētiem ir stabi – ziemeļpols (ziemepols) un dienvidpols (dienvidpols). Tomēr atšķirībā no elektriskajiem lādiņiem magnētiskie stabi vienmēr pastāv pa pāriem, un izolēti magnētiskie stabi (monopoli) dabā nav novēroti.
• Magnētiskais spēks: lādiņi, kas pārvietojas pa magnētisko lauku, izjūt magnētisku spēku, kas ir perpendikulārs gan lauka virzienam, gan to kustības virzienam. Šo spēku regulē Lorenca spēka likums, un tam ir izšķiroša loma lādētu daļiņu uzvedībā elektromagnētiskajās sistēmās.

Magnētiskie materiāli un inducētais magnētisms

• Feromagnētisms: Feromagnētiskajiem materiāliem ir magnētiskie domēni, reģioni, kuros ir izlīdzināti atomu magnētiskie momenti. Ja tiek pakļauti ārējam magnētiskajam laukam, šie domēni var izlīdzināties, kā rezultātā materiālam rodas neto magnētiskais moments.
• Paramagnētisms: Paramagnētiskie materiāli satur nepāra elektronus, kas padara tos vāji piesaistītus magnētiskajiem laukiem. Šī pievilcība rodas no atsevišķu atomu magnētisko momentu izlīdzināšanas lauka virzienā.
• Diamagnētisms: Diamagnētiskajos materiālos ir savienoti elektroni, kas inducē mazus īslaicīgus magnētiskos momentus pretējā virzienā, salīdzinot ar pielietoto magnētisko lauku. Šis efekts rada vāju atgrūšanos no magnētiskā lauka.

Magnētisma pielietojumi

• Elektromotori un ģeneratori: Elektromagnētiskie principi ir pamatā elektromotoru darbībai, kas pārvērš elektrisko enerģiju mehāniskajā enerģijā, un ģeneratoru, kas darbojas otrādi.
• Magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (MRI)Medicīnā MRI aparāti izmanto spēcīgus magnētiskos laukus un radioviļņus, lai radītu detalizētus ķermeņa iekšējo struktūru attēlus, palīdzot diagnostikā un ārstēšanas plānošanā.
• Data Storage: Magnētiskie materiāli ir ļoti svarīgi datu glabāšanai tādās ierīcēs kā cietais disks un magnētiskā lente, kur informācija tiek kodēta magnētisko domēnu orientācijā.

Galvenās atšķirības starp elektrību un magnētismu

• Spēka daba:
  • Elektrība ietver elektriskā lādiņa plūsmu un elektrisko lauku radīšanu, kas iedarbojas uz lādētām daļiņām.
  • Magnētisms rodas no kustīgiem elektriskiem lādiņiem vai materiālu magnētiskajām īpašībām, radot magnētiskos laukus, kas mijiedarbojas ar citiem magnētiem vai kustīgiem lādiņiem.
• Parādību avots:
  • Elektrība galvenokārt rodas no elektronu kustības vadošos materiālos vai lādētu daļiņu klātbūtnes.
  • Magnētisms rodas no atomu magnētisko momentu izlīdzināšanas materiālos vai elektrisko lādiņu kustības, piemēram, strāvas plūsmas.
• Notikumi:
  • Elektrība ir saistīta ar tādām parādībām kā elektriskā strāva, spriegums, pretestība un kapacitāte, barošanas ierīces un sistēmas.
  • Magnētisms izpaužas tādās parādībās kā magnētiskie lauki, magnētiskie spēki un magnētisko materiālu uzvedība, ietekmējot lādētu daļiņu kustību un materiālu īpašības.
• Mijiedarbība ar matēriju:
  • Elektrība mijiedarbojas ar vielu galvenokārt ar elektriskā lādiņa kustību, ietekmējot vadītājus, izolatorus un pusvadītājus.
  • Magnētisms mijiedarbojas ar materiāliem, kam piemīt magnētiskas īpašības, izraisot magnetizāciju, piesaistot vai atgrūžot magnētiskos materiālus un ietekmējot lādētu daļiņu uzvedību, kas pārvietojas pa magnētiskajiem laukiem.
• Aplikācijas:
  • Elektrība nodrošina plašu tehnoloģiju klāstu, tostarp elektriskās ķēdes, elektroniku, elektroenerģijas ražošanu un sakaru sistēmas.
  • Magnētisms atrod pielietojumu tādās ierīcēs kā elektromotori, ģeneratori, magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (MRI) iekārtas un datu uzglabāšanas sistēmas.

Atsauces

1. https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=x58oAwAAQBAJ&oi=fnd&pg=PP1&dq=electricity+and+magnetism&ots=RpUPxRgpZc&sig=XmodXrEBR_aw0etmPhb7CJD3wBo

Pēdējo reizi atjaunināts: 03. gada 2024. martā