Магнитните и електрическите полета често се разглеждат заедно, като, така да се каже, две страни на една и съща монета. И двете полета имат много общо. Например, и двамата са създадени електрически заряди. Кулоновата сила действа върху всяко електрически заредено тяло. Нарича се още силата на електростатичното взаимодействие. Той е пряко пропорционален на произведението на модулите за зареждане (знаците на зарядите определят само посоката на силата: привличане или отблъскване) и е обратно пропорционален на квадрата на разстоянието между тези тела. В случай на сфери или топки се счита квадратът на разстоянието от центровете на телата.
Електрическо поле
Ако вземем заредено тяло и произволно го наречем център, и преместим второто заредено тяло около центъра, тогава кулоновата сила може да бъде записана като заряд, умножен по силата на електрическото поле. Стойността на напрежението включва стойността на центъра на заряда и квадрата на разстоянието от центъра до втория заряд в дадена точка в пространството. Тоест, ние просто взехме обичайната кулоновска сила и всичко, освен стойността на един от зарядите, беше наречено силата на електрическото поле.
Във всяка точка на това поле, неговото значение и посока на Кулоновата сила. Такова поле се нарича векторно поле, тъй като във всяка точка неговият модул и посока на вектора, изтеглени от началото (от центъра на заряда) до тази точка.
Магнитно поле
Магнитно поле, подобно на електрическо поле, е вектор. Ако електрическото поле е създадено от всякакви заредени тела, тогава магнитното поле се създава само от движещи се заряди. Такъв заряд може да бъде частица със скорост, която често се среща при физически проблеми, ток, защото ток е насочено движение на заредени частици, метално тяло, което се движи със скорост. В този случай ролята на зарядите ще бъдат електрони, които се движат заедно със самото тяло. Магнитното поле е пряко пропорционално на скоростта на заряда и неговата стойност. След като зарядът бъде спрян, магнитното поле ще изчезне.
Магнитно поле на соленоид и постоянен магнит
Примери за магнитни полета
Електромагнитът се състои от жица, увита около феромагнетик. При преминаване през токов проводник се появява магнитно поле. Феромагнетикът е вещество, което може да се държи като магнит под определена температура, наречена Температура на кюри. При обикновени условия феромагнетиците се държат като магнити само в присъствието на магнитно поле. В електромагнита полето се създава от електрически ток и феромагнетикът започва да се държи като магнит. Друг интересен пример е Магнитно поле на Земята.
Магнитно поле на Земята
В центъра на нашата планета, казват учените, е сърцевина, изградена от течно желязо. Желязото е метал и в него свободно се движат електрони. Това ядро не е статично, тоест се движи, във връзка с това, електрони се движат и създават магнитно поле. Ако земното ядро започна да спира, както беше в „Земното ядро“ на Джон Емиел, магнитното поле на Земята наистина ще изчезне, което ще доведе до катастрофални последици.
Ключови прилики и разлики
И електрическите, и магнитните полета са със сила. Това означава, че във всяка точка в пространството, където действа това поле, определена за тази точка сила действа върху заряда. В друг момент тази сила ще бъде различна. Електромагнитното поле действа върху заредени тела и частици, но електрическото поле действа върху всички заряди, а магнитното поле само при движение.
Има вещества, взаимодействащи с магнитно поле, въпреки че те не съдържат движещи се заряди, например гореспоменатите феромагнетици. За електрическото поле няма подобни вещества. Магнитите, естествените или намагнетизирани тела (като игла за компас, например) имат два полюса, наречени север и юг.Обикновените електрически заряди са повече или по-малко хомогенни и не съдържат полюси. Има обаче два вида електрически заряди: положителни и отрицателни. Знакът на заряда влияе върху посоката на кулоновата сила и следователно взаимодействието на две заредени частици. Знакът на заряда няма да повлияе на взаимодействието на други заряди с магнитното поле, той ще смени само полюсите.
