สนามไฟฟ้ากับสนามแม่เหล็ก: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กเกิดจากแรงผลักและแรงดึงดูดของประจุไฟฟ้า สนามแม่เหล็กของเส้นเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้ารอบๆ แรงแม่เหล็ก

สนามแม่เหล็กมีทิศทางเป็นเส้น สนามไฟฟ้าเกิดจากประจุที่อยู่นิ่ง ในกรณีนี้ ประจุบวกจะถูกดึงเข้ามาใกล้กัน ในขณะที่ประจุลบจะเคลื่อนตัวออกห่างจากกันมากขึ้น

ประเด็นที่สำคัญ

1. สนามไฟฟ้าเกิดขึ้นจากอนุภาคที่มีประจุและออกแรงกระทำต่ออนุภาคที่มีประจุอื่นๆ ในขณะที่สนามแม่เหล็กเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าและส่งผลต่ออนุภาคที่มีประจุที่กำลังเคลื่อนที่เท่านั้น
2. ปริมาณสเกลาร์อธิบายสนามไฟฟ้า ในขณะที่ปริมาณเวกเตอร์อธิบายสนามแม่เหล็ก
3. เส้นสนามไฟฟ้าแผ่รังสีออกจากประจุบวกและเข้าสู่ประจุลบ ในขณะที่เส้นสนามแม่เหล็กก่อตัวเป็นวงปิดรอบแม่เหล็ก

ไฟฟ้ากับสนามแม่เหล็ก

ความแตกต่างระหว่างสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กก็คือ สนามไฟฟ้าสร้างขึ้นรอบๆ อนุภาคประจุไฟฟ้าสถิต ซึ่งเป็นค่าบวกหรือลบ แต่สนามแม่เหล็กเกิดขึ้นรอบๆ ขั้วซึ่งอาจเป็นขั้วใต้หรือขั้วเหนือของแม่เหล็ก สนามไฟฟ้าเกิดขึ้นจากประจุไฟฟ้า ในขณะที่สนามแม่เหล็กเกิดขึ้นจากแม่เหล็กถาวร

สนามไฟฟ้าคือสนามที่ล้อมรอบประจุไฟฟ้าซึ่งอาจเป็นบวกหรือลบ ซึ่งออกแรงกระทำต่อวัตถุสองชิ้นเพื่อดึงดูดหรือผลักกัน

หากวัตถุมีประจุที่สอดคล้องกัน (บวก-บวก) วัตถุเหล่านั้นจะขับไล่ แต่ถ้ามีประจุตรงข้ามกัน (บวก-ลบ) พวกมันจะดึงดูดซึ่งกันและกัน

สนามแม่เหล็กเป็นบริเวณรอบ ๆ แม่เหล็กซึ่งมีแรงดึงดูดและแรงผลักที่ขั้วของแม่เหล็กแสดงออกมา และประจุไฟฟ้าจะเคลื่อนที่เนื่องจากแรงของ อำนาจแม่เหล็ก.

แรงแม่เหล็กนี้กระทำต่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าซึ่งขึ้นอยู่กับ ขนาดความเร็ว และความแรงของสนามแม่เหล็ก

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	สนามไฟฟ้า	สนามแม่เหล็ก
คำนิยาม	บังคับรอบอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า	บริเวณรอบแม่เหล็กที่ขั้วเหนือและขั้วใต้แสดงแรงดึงดูดหรือแรงผลัก
ธรรมชาติ	สร้างรอบประจุไฟฟ้า	สร้างรอบขั้วของแม่เหล็ก
สัญลักษณ์	สัญลักษณ์ของมันคือ E	สัญลักษณ์ของมันคือ B
หน่วย	นิวตันต่อคูลอมบ์	เทสลา
ขนาด	สองมิติ	สามมิติ
เสา	Monopole	สายอากาศสองแฉก

สนามไฟฟ้าคืออะไร?

สนามไฟฟ้าล้อมรอบด้วยอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าซึ่งจะออกแรงกับอนุภาคที่มีประจุอื่นๆ ทั้งหมดที่อาจดึงดูดหรือผลักไสอนุภาคเหล่านั้น

มันถูกสร้างขึ้นโดยประจุไฟฟ้าหนึ่งหน่วยซึ่งอาจเป็นลบหรือบวกก็ได้ เป็นระบบของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า สนามไฟฟ้าเกิดจากประจุไฟฟ้าหรือจากสนามแม่เหล็กที่แปรผันตามเวลา

ทิศทางของสนามได้รับการยอมรับว่าเป็นทิศทางของแรงที่กระทบต่อประจุบวก เส้นแรงไฟฟ้าออกมาหาประจุบวกและเคลื่อนที่เข้าหาประจุลบ ประเภทของสนามไฟฟ้า:

·   สนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ: สนามที่คงที่ทุกจุดโดยวางตัวนำสองตัวขนานกันและมีความต่างศักย์เท่าเดิม เรียกว่า สนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ

·   สนามไฟฟ้าไม่สม่ำเสมอ: สนามที่ไม่สม่ำเสมอในทุกจุดและมีขนาดและทิศทางต่างกัน เรียกว่า สนามแม่เหล็กไม่สม่ำเสมอ

ในสนามไฟฟ้า เส้นสนามจะไม่ตัดกัน พวกมันตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กของเส้นเสมอ เมื่อแนวของสนามชิดกันสนามจะแข็งแรง

แต่เมื่อเส้นแยกออกจากกัน เส้นสนามจะอ่อนลง เส้นสนามจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับขนาดของประจุเสมอ

สนามไฟฟ้าเริ่มต้นด้วยประจุบวกและจบลงด้วยประจุลบเสมอ แต่ในกรณีที่ประจุใด ๆ เป็นแบบเดี่ยว ก็จะเริ่มต้นหรือสิ้นสุดที่อนันต์

เส้นโค้งในสนามไฟฟ้านั้นต่อเนื่องกันในบริเวณที่ไม่มีประจุไฟฟ้า และเส้นของสนามไฟฟ้าจะถูกวัดเป็นสองมิติเสมอ

สนามแม่เหล็กคืออะไร?

สนามแม่เหล็กเป็นบริเวณที่ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ซึ่งแรงแม่เหล็กกระทำ การกระทำของสนามแม่เหล็กจะเกิดขึ้นเมื่อมีสนามแม่เหล็กเท่านั้น

สนามแม่เหล็กเป็นเส้นที่สร้างรอบขั้วทั้งสองของแม่เหล็กซึ่งได้แก่ ขั้วโลกเหนือและ ขั้วโลกใต้. เกิดจากการดึงดูดหรือผลักกันของแรง

สนามแม่เหล็กจะแสดงด้วยเส้นตรงหรือเส้นแรงขนานกันเสมอ ความกะทัดรัดของเส้นแสดงถึงขนาดของสนาม

เส้นเหล่านี้ต่อเนื่องที่วิ่งจากเหนือจรดใต้โดยก่อตัวเป็นวงปิด อย่างไรก็ตาม สนามแม่เหล็กสามารถอธิบายได้สองวิธี:

·   เวกเตอร์สนามแม่เหล็ก: ในทางคณิตศาสตร์ สนามแม่เหล็กสามารถอธิบายได้ว่าเป็นสนามเวกเตอร์ เวกเตอร์สนามคือเซตของเวกเตอร์หลายตัว และเวกเตอร์ทุกตัวจะบอกทิศทางที่เข็มทิศระบุ มีความยาวขึ้นอยู่กับความแรงของเส้นแรงแม่เหล็ก

·   เส้นสนามแม่เหล็ก: เส้นสนามแม่เหล็กใช้แทนสนามแม่เหล็ก มันบ่งบอกถึงขนาดของสนาม สนามแม่เหล็กที่อยู่ใกล้ขั้วของแม่เหล็กจะแรงกว่าสนามแม่เหล็กที่อยู่ห่างจากขั้ว

 ความแตกต่างหลักระหว่างสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก

1.  สนามไฟฟ้าสร้างประจุในพื้นที่โดยรอบ ในขณะที่สนามแม่เหล็กสร้างประจุรอบแม่เหล็กที่กำลังเคลื่อนที่
2. สนามไฟฟ้าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับประจุไฟฟ้า ในทางกลับกัน สนามแม่เหล็กจะแปรผันตามความเร็วในการชาร์จ
3. สนามไฟฟ้าของเส้นตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กเสมอ แต่สนามแม่เหล็กของเส้นทำมุม 90 องศากับเส้นของสนามไฟฟ้า
4. อิเล็กโตรมิเตอร์เป็นเครื่องมือวัดเส้นของสนามไฟฟ้า ในขณะที่แมกนีโตมิเตอร์วัดสนามแม่เหล็ก
5. สนามไฟฟ้าวัดเป็นนิวตันต่อคูลอมบ์ ในขณะที่สนามแม่เหล็กวัดเป็นเทสลา

อ้างอิง

1. https://science.sciencemag.org/content/218/4575/916.abstract
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921509300007772

อัพเดตล่าสุด : 18 สิงหาคม 2023