電界と磁界: 違いは何ですか?

ロシア語で「畑」という用語は、小麦やジャガイモなど、均一な組成の非常に広い領域を意味します。

物理学や電気工学では、電気成分と磁気成分からなる電磁気など、さまざまな種類の物質を記述するために使用されます。

電荷はこれらの物質の形態に関連付けられています。静止しているときは周囲に常に電場があり、動くと磁場も発生します。

電界（より正確には静電界）の性質についての人間の考えは、他に研究方法がまだないため、その特性の実験的研究に基づいて形成されています。この方法により、移動電荷および/または静止電荷に一定の力が作用することがわかりました。その値を測定することにより、主な動作特性が評価されます。

電界

形成された:

• 電荷（物体または粒子）の周囲。

• 移動中に発生するような磁場の変化に伴う 電磁波. 

それは力線で描かれており、通常、力線は正の電荷から発し、負の電荷で終わるように示されています。したがって、電荷は電界の発生源となります。それらに基づいて行動することで、次のことが可能になります。

• フィールドの存在を識別する。

• 校正値を入力してその値を測定します。

実際の使用では、電圧と呼ばれる電力特性。これは、正の符号が付いた単一の充電に対する作用によって推定されます。

磁場

以下に基づいて行動します:

• 電気的な物体と電荷が確実な力を持って運動する。

• 磁気モーメントの運動状態を考慮せずに計算します。

磁場が生成されます。

• 荷電粒子の流れの通過。

• 原子または他の粒子内の電子の磁気モーメントを合計することによって。

• 電界に一時的な変化が生じます。

力線も描かれていますが、力線は輪郭に沿って閉じており、電気の力線とは異なり、始まりと終わりがありません。

電場と磁場の相互作用

電磁場で起こるプロセスの最初の理論的および数学的正当化は、ジェームズ・クラーク・マクスウェルによって行われました。彼は微分形式および積分形式の連立方程式を提示し、連続媒体または真空中を流れる電荷および電流に対する電磁場の関係を示しました。

彼の作品では、法則を次のように使用しています。

• アンペアは、ワイヤーを通る電流の流れとその周りの磁気誘導の生成を表します。

• ファラデーは、閉じた導体上の交流磁場の作用による電流の発生を説明しています。

マクスウェルの研究は、空間に分布する電荷に応じて電場の発現と磁場の発現の間の正確な関係を決定しました。

マクスウェルの作品が出版されてから長い時間が経過しました。科学者たちは電場と磁場の間の実験事実の現れを絶えず研究していますが、今でもその性質を確立することは困難です。結果は、検討中の現象の純粋に実際的な応用に限定されます。

これは、私たちの知識レベルでは、今のところ何かを仮定することしかできないため、仮説を立てることしかできないという事実によって説明されます。結局のところ、自然には無尽蔵の特性があり、それはまだ多くの、そして長い間研究される必要があります。

電界と磁界の特性の比較

教育源

電気と磁気の相互関係は、明白な事実を理解するのに役立ちます。それらは分離されておらず、接続されていますが、単一の実体である電磁場を表すために、さまざまな方法で現れる可能性があります。

不均一な電荷の場が、地球の表面に対して静止しているある点で宇宙から生成されると想像すると、静止時のその周囲の磁場を決定することはできません。

観察者がこの電荷に対して動き始めると、磁場は時間の経過とともに変化し始め、電気コンポーネントはすでに磁性を形成しており、常駐の研究者は測定器でそれを見ることができます。

同様に、これらの現象は、固定された磁石が何らかの表面に置かれ、磁場が生成されるときに発生します。観察者がそれに向かって動き始めると、電流の出現を検出します。このプロセスは電磁誘導の現象を説明します。

したがって、空間内の考慮された点に、電気または磁気の 2 つの場のうちの 1 つしか存在しないと言うのはあまり意味がありません。この質問は、参照枠に関連して尋ねる必要があります。

• 定常;

• 可動式。

言い換えれば、基準系は、さまざまな色合いのフィルターを通して風景を見るのと同じように、電場と磁場の発現に影響を与えます。ガラスの色の変化は全体像の認識に影響を与えますが、太陽光が大気中を通過することによって生成される自然光を基準にしたとしても、全体としての真の像を与えることはできません。それを歪めてしまいます。

これは、基準座標系が電磁場を研究する方法の 1 つであり、その特性や構成を評価できることを意味します。しかし、それは実際には問題ではありません。

電磁界インジケーター

電界

帯電した物体は、空間内の特定の場所に場の存在を示す指標として使用されます。彼らは、電気部品を観察するために、電気を帯びた小さな紙片、ボール、スリーブ、「スルタン」を使用することができます。

2 つのインジケーター ボールが、平坦な帯電誘電体の両側に自由に浮遊状態で配置されている例を考えてみましょう。それらはその表面に均等に引き寄せられ、一列に伸びます。

第 2 段階では、ボールの 1 つと帯電した誘電体の間に平らな金属プレートを配置します。これによってインジケーターに作用する力は変わりません。ボールの位置は変わりません。

実験の第 3 段階は、金属シートの接地に関するものです。これが起こるとすぐに、帯電した誘電体と接地された金属の間にあるインジケーターボールの位置が変わり、方向が垂直に変わります。プレートに引き寄せられることはなくなり、重力の影響のみを受けるようになります。

この経験は、接地された金属シールドが電力線の伝播をブロックすることを示しています。

磁場

この場合、インジケーターは次のとおりです。

• 鋼のやすり;

• 電流が流れる閉ループ。

• 磁針（コンパスの例）。

磁力線に沿って鋼の削りくずが分布する原理が最も広く普及しています。これは磁針の動作にも含まれており、摩擦力の抵抗を減らすために磁針は鋭利な先端に固定されており、回転の自由度がさらに高まります。

電界と荷電物体の相互作用を説明する法則

電場

クーロンの実験研究は、石英の細くて長い糸に点電荷を浮遊させて行われ、電場で起こるプロセスの全体像を明らかにするのに役立ちました。

チャージされたボールが彼らの近くに持ち込まれると、後者は彼らの位置に影響を与え、一定量の逸脱を余儀なくされました。この値は特別に設計された装置の目盛りダイヤルに固定されています。

このように、電荷間の相互作用力、いわゆる 電気、クーロン相互作用…それらは、設計されたデバイスの予備計算を可能にする数式によって記述されます。

磁場

ここではうまく機能します アンペールの法則 磁力線の内側に配置された電流が流れる導体の相互作用に基づいています。

通電線に働く力の方向は左手の指の配置の法則が適用されます。結合された 4 本の指は電流の方向に配置され、磁力線が手のひらに入らなければなりません。次に、突き出た親指が、必要な力の方向を示します。

フライトグラフィックス

力線は、図面の平面内で力線を示すために使用されます。

電場

この状況で応力線を示すには、固定電荷が存在する場合にポテンシャル場が使用されます。力線はプラスの電荷から出てマイナスに向かいます。

電場モデリングの例としては、キニーネ結晶を油に入れる変形例があります。より現代的な方法は、グラフィックデザイナーのコンピュータープログラムを使用することです。

これらにより、等電位面の画像を作成し、電界の数値を推定し、さまざまな状況を分析することができます。

磁場

表示をよりわかりやすくするために、ループで閉じたときの渦フィールドの特徴的な線を使用します。スチール ファイルを使用した上記の例は、この現象を明確に示しています。

電力特性

これらは次のようなベクトル量として表現するのが通例です。

• 特定の行動方針。

• 対応する式によって計算された力の値。

電場

単位電荷当たりの電界強度ベクトルは３次元画像として表現することができる。

その規模:

• 充電の中心から遠ざかる方向に向けられます。

• 寸法は計算方法によって異なります。

• は、非接触動作、つまり離れた位置での作用力と電荷の比として決定されます。

磁場

コイルに発生する電圧の例を次の図に示します。

外側の各ターンからの磁力線は同じ方向を持ち、合計されます。ターンツーターンのスペース内では、それらは反対方向に向けられます。このため、内部磁場が弱まります。

電圧の大きさは次の影響を受けます。

• コイルを流れる電流の強さ。

• コイルの軸方向の長さを決定する巻線の数と密度。

電流が大きくなると起磁力が増加します。また、同じ巻き数で巻き密度が異なる 2 つのコイルに同じ電流が流れると、この力は巻き数が近いほど大きくなります。

このように、電場と磁場には明確な違いがありますが、それらは電磁気という 1 つの共通のものの相互接続された要素です。