전기장과 자기장: 차이점은 무엇입니까?

러시아어로 «필드»라는 용어는 예를 들어 밀이나 감자와 같이 균일한 구성의 매우 넓은 영역을 의미합니다.

물리학 및 전기 공학에서는 전기 및 자기 구성 요소로 구성된 전자기와 같은 다양한 유형의 물질을 설명하는 데 사용됩니다.

전하는 이러한 형태의 물질과 관련이 있습니다. 정지해 있을 때는 항상 주변에 전기장이 있고, 움직일 때는 자기장도 형성된다.

다른 연구 방법이 아직 없기 때문에 전기장 (보다 정확하게는 정전기)의 특성에 대한 인간의 생각은 그 특성에 대한 실험적 연구를 기반으로 형성됩니다. 이 방법으로 일정한 힘으로 이동 및/또는 정지 전하에 작용하는 것으로 밝혀졌다. 값을 측정하여 주요 작동 특성을 평가합니다.

전기장

형성된:

• 전하 주변(몸체 또는 입자);

• 이동 중에 발생하는 것과 같은 자기장의 변화 전자파. 

그것은 일반적으로 양전하에서 발산되고 음전하로 끝나는 것으로 표시되는 힘의 선으로 묘사됩니다. 따라서 전하는 전기장의 원천입니다. 이에 따라 조치를 취하면 다음을 수행할 수 있습니다.

• 필드의 존재를 식별하는 것;

• 값을 측정하기 위해 보정된 값을 입력합니다.

실제 사용을 위해 전압이라는 전력 특성은 양의 부호가 있는 단일 충전에 대한 동작으로 추정됩니다.

자기장

행동:

• 일정한 노력으로 움직이는 전기체 및 전하;

• 운동 상태를 고려하지 않고 자기 모멘트.

자기장이 생성됩니다.

• 하전 입자의 전류 통과;

• 원자 또는 다른 입자 내부 전자의 자기 모멘트를 합산하여;

• 전기장의 일시적인 변화와 함께.

그것은 또한 힘의 선으로 묘사되지만 윤곽을 따라 닫히고 전기와 달리 시작과 끝이 없습니다.

전기장과 자기장의 상호 작용

전자기장에서 일어나는 과정에 대한 최초의 이론적이고 수학적 정당화는 James Clerk Maxwell에 의해 수행되었습니다. 그는 미분 및 적분 형식의 방정식 시스템을 제시하여 전자기장과 전하 및 연속 매체 또는 진공에 흐르는 전류의 관계를 보여주었습니다.

그의 작업에서 그는 다음과 같은 법칙을 사용합니다.

• 와이어를 통한 전류 흐름과 그 주변의 자기 유도 생성을 설명하는 암페어;

• 패러데이, 닫힌 도체에서 교류 자기장의 작용으로 인한 전류의 발생을 설명합니다.

Maxwell의 작업은 공간에 분포된 전하에 따라 전기장과 자기장의 발현 사이의 정확한 관계를 결정했습니다.

Maxwell의 작품이 출판된 후 많은 시간이 흘렀습니다. 과학자들은 전기장과 자기장 사이의 실험적 사실의 발현을 끊임없이 연구하고 있지만 지금도 그 본질을 확립하기는 어렵습니다. 결과는 고려 중인 현상의 순전히 실용적인 응용으로 제한됩니다.

이것은 우리의 지식 수준으로는 가설 만 세울 수 있다는 사실에 의해 설명됩니다 왜냐하면 지금은 무언가를 가정 할 수 있기 때문입니다 결국 자연은 여전히 ​​많이 그리고 오랫동안 연구해야 할 무한한 속성을 가지고 있습니다.

전기장과 자기장의 비교 특성

교육의 원천

전기장과 자기장 사이의 상호 관계는 분명한 사실을 이해하는 데 도움이 됩니다. 즉, 이들은 분리되어 있지 않고 연결되어 있지만 단일 개체인 전자기장을 나타내는 다양한 방식으로 나타날 수 있습니다.

불균일한 전하 장이 지구 표면에 대해 고정된 어떤 지점에서 공간에서 생성된다고 상상하면 정지 상태에서 주변의 자기장을 결정하는 데 작동하지 않습니다.

관찰자가 이 전하와 관련하여 움직이기 시작하면 시간이 지남에 따라 필드가 변경되기 시작하고 전기 구성 요소는 이미 영구 연구원이 측정 장비로 볼 수 있는 자기 구성 요소를 형성합니다.

마찬가지로 이러한 현상은 고정 자석이 어떤 표면에 놓여 자기장을 생성할 때 발생합니다. 관찰자가 그쪽으로 움직이기 시작하면 전류의 모양을 감지합니다.이 프로세스는 전자기 유도 현상을 설명합니다.

따라서 공간의 고려된 지점에 전기장과 자기장 중 하나만 있다고 말하는 것은 이치에 맞지 않습니다. 이 질문은 기준 틀과 관련하여 물어야 합니다.

• 변화 없는;

• 움직일 수 있는.

즉, 다른 색조의 필터를 통해 풍경을 보는 것과 같은 방식으로 기준 프레임이 전기장과 자기장의 발현에 영향을 미칩니다. 유리의 색상 변화는 전체 사진에 대한 우리의 인식에 영향을 주지만, 공기 대기를 통해 햇빛이 통과하여 생성되는 자연광을 기준으로 삼더라도 전체적으로 진정한 사진을 제공하지는 않습니다. 왜곡할 것입니다.

즉, 참조 프레임은 전자기장을 연구하는 방법 중 하나이며 속성, 구성을 평가할 수 있습니다. 그러나 그것은 별로 중요하지 않습니다.

전자기장 표시기

전기장

전하를 띤 물체는 공간의 특정 위치에 전기장의 존재를 나타내는 지표로 사용됩니다. 전기 부품을 관찰하기 위해 전기가 통하는 작은 종이 조각, 공, 슬리브, "술탄"을 사용할 수 있습니다.

두 개의 표시기 볼이 편평한 대전 유전체의 양쪽에 자유 서스펜션에 배치된 예를 고려해 보겠습니다. 그들은 표면에 똑같이 끌리고 일직선으로 확장됩니다.

두 번째 단계에서는 볼 중 하나와 전기가 통하는 유전체 사이에 평평한 금속판을 놓습니다. 이것은 지표에 작용하는 힘을 변경하지 않습니다. 공은 위치를 바꾸지 않습니다.

실험의 세 번째 단계는 금속 시트의 접지와 관련이 있습니다. 이런 일이 발생하자마자 대전된 유전체와 접지된 금속 사이에 위치한 표시기 볼이 위치를 변경하여 방향이 수직으로 변경됩니다. 그것은 판에 더 이상 끌리지 않고 단지 중력의 영향을 받을 것입니다.

이 경험은 접지된 금속 실드가 전기력선의 전파를 차단한다는 것을 보여줍니다.

자기장

이 경우 지표는 다음과 같습니다.

• 강철 파일링;

• 전류가 흐르는 폐루프;

• 자침(나침반 예시).

자기력선을 따라 강철 부스러기를 분배하는 원리가 가장 널리 퍼져 있습니다. 마찰력의 반대를 줄이기 위해 날카로운 지점에 고정되어 추가 회전 자유를 얻는 자기 바늘의 작동에도 포함됩니다.

대전체와 필드의 상호 작용을 설명하는 법칙

전기장

가늘고 긴 석영 실에 매달린 점 전하로 수행된 쿨롱의 실험 작업은 전기장에서 일어나는 과정의 그림을 명확히 하는 데 기여했습니다.

충전된 공을 가까이 가져오면 후자는 위치에 영향을 미쳐 일정량만큼 벗어나도록 합니다. 이 값은 특별히 설계된 장치의 눈금 다이얼에 고정되어 있습니다.

이런 식으로 전하 사이의 상호 작용력, 소위 전기, 쿨롱 상호 작용… 그들은 설계된 장치의 예비 계산을 허용하는 수학 공식으로 설명됩니다.

자기장

여기에서 잘 작동합니다 암페어의 법칙 자기력선 내부에 배치된 전류 운반 도체의 상호 작용을 기반으로 합니다.

전류가 흐르는 전선에 작용하는 힘의 방향은 왼손 손가락의 배열을 이용한 규칙이 적용된다. 합쳐진 네 개의 손가락은 전류의 방향에 위치해야 하고 자기장의 힘선이 손바닥에 들어가야 합니다. 그런 다음 튀어 나온 엄지 손가락이 원하는 힘의 방향을 나타냅니다.

비행 그래픽

힘선은 도면의 평면에 표시하는 데 사용됩니다.

전기장

이 상황에서 스트레스 라인을 나타내기 위해 고정 전하가 존재할 때 전위 필드가 사용됩니다. 힘의 선은 양전하에서 나와 음전하로 이동합니다.

전기장 모델링의 예는 퀴닌 결정을 오일에 배치하는 변형입니다. 보다 현대적인 방법은 그래픽 디자이너의 컴퓨터 프로그램을 사용하는 것입니다.

이를 통해 등전위 표면의 이미지를 생성하고 전기장의 수치를 추정하고 다양한 상황을 분석할 수 있습니다.

자기장

보다 명확하게 표시하기 위해 루프로 닫힐 때 와류 필드의 선 특성을 사용합니다. 강철 줄을 사용한 위의 예는 이러한 현상을 명확하게 보여줍니다.

전력 특성

다음과 같은 벡터 수량으로 표현하는 것이 일반적입니다.

• 특정 행동 방침;

• 해당 공식에 의해 계산된 힘 값.

전기장

단위 전하에서의 전기장 세기 벡터는 3차원 이미지의 형태로 표현될 수 있다.

규모:

• 충전 중심에서 멀리 향함;

• 계산 방법에 따라 달라지는 차원이 있습니다.

• 비접촉 작용, 즉 거리에서 작용하는 힘과 전하의 비율로 결정됩니다.

자기장

코일에서 발생하는 전압은 다음 그림에서 예로 볼 수 있습니다.

외부의 각 회전에서 발생하는 자기력선은 동일한 방향을 가지며 합산됩니다. 턴 투 턴 공간 내부에서는 반대 방향으로 향합니다. 이 때문에 내부 필드가 약해집니다.

전압의 크기는 다음에 의해 영향을 받습니다.

• 코일을 통과하는 전류의 세기;

• 코일의 축 길이를 결정하는 권선의 수와 밀도.

더 높은 전류는 기자력을 증가시킵니다. 또한 권선 수는 같지만 권선 밀도가 다른 두 개의 코일에서 동일한 전류가 흐를 때 권선이 가까울수록 이 힘이 커집니다.

따라서 전기장과 자기장은 분명한 차이가 있지만 공통적인 것인 전자기의 상호 연결된 구성 요소입니다.