A mozgó elektromos töltés a természetben előforduló számos jelenség alapja. Például sok nagy energiával töltött részecske folyamatosan "bombázza" Földünket.
A Föld és az Univerzum között
A legtöbbjük a Naprendszeren kívülről származik protonok formájában, és valahol 14%-uk részecskék formájában. Valószínűleg a töltések a Galaxisban keletkeznek, ezért galaktikus sugaraknak nevezik őket. Jól ismerjük a napsugarakat is, amelyek protonokból állnak. A hatás különösen erős, ha zavarok lépnek fel a Nap felszínén.
Ahogy közelednek a Földhöz, a töltések belépnek a mágneses mezőjébe. Ha a mozgó elektromos töltésnek kevés energiája van, akkor a részecske elhajlik és nem éri el a Földet. De a nagy energiával töltött részecskék képesek elérni a felszínt. Ugyanakkor úgy tűnik, hogy a mágneses erővonalak körül kanyarognak.
A Föld közelében vannak olyan zónák, ahol a töltött részecskék különösen nagy mennyiségben halmozódnak fel. Kisugárzási övnek nevezik és azokolyan "csapdák", ahol a töltéseket a mező rögzíti.
A geomágneses mezőben található a legtöbb elektron és proton, mivel a légkörben ütköznek a légköri gázok atommagjaival. Atomreakciók mennek végbe, és neutronok szabadulnak fel, amelyeknek nincs töltése. Ezért a mágneses tér nem hat rájuk.
A neutronok egy alacsonyabb intenzitású zónába költöznek, majd elektronokká, protonokká és neutrínókká bomlanak, amelyeket (a neutrínók kivételével) ismét megfog a mágneses tér. Végül sugárzási övek alakulnak ki. A neutrínó elrepül, mivel nincs mozgó elektromos töltése.
Természeti jelenségek
Mindenki hallott már, és néhányan láttak is olyan természeti jelenséget, mint az aurora borealis. Leggyakrabban az északi szélességi körökben figyelhető meg. Ritkábban délen jelenik meg. A fényt itt a mágneses mezőn áthatoló napprotonok generálják.
A klaszter csúcsán lévő légkör nagyon ritka. De még itt is van oxigén és nitrogén, amelyeknek ütközése fényt kap. Ezek a jelenségek folyamatosan előfordulnak, de korántsem mindig észrevehetők az emberi látás számára. Amikor azonban a Nap zavarokat tapasztal, a protonok megnövekedett száma lehetővé teszi az emberek számára, hogy rendkívül szép látványt lássanak az égen.
Egy másik jól ismert, mozgó elektromos töltést tartalmazó természeti jelenség a villámlás. Hatalmas elektromos kisülések keletkeznek bennük szikrák formájában. Villámlás történik a légkörben lévő felhők között vagy a felhők és a talaj között. Hosszuk néha eléri a több kilométert is, míg átmérőjük csak néhány tíz centiméter, időtartamuk pedig a másodpercet sem éri el. A villámlás szinte mindig mennydörgés mellett jelenik meg. Leggyakrabban lineáris alakúak, de néha golyók formájában vannak. Ez utóbbiakat különösen misztikus történetek övezik.
Jelenlegi
A mozgó elektromos töltést elektromos áramnak nevezzük, ami az emberek gyakorlati élete szempontjából érdekes. Segítségével elektromos motorok, televízió, rádió, számítógép és sok más eszköz működik. Bármilyen területet érint is az emberi tevékenység, az elektromos töltések hatásai mindenütt jelen vannak.
Az áram megjelenése és kapcsolata a mágneses és elektromos mezőkkel Faraday nevéhez fűződik, aki azt az elméletet fogalmazta meg, amely szerint az elektromos töltések nem hatnak közvetlenül egymásra. Mindegyikük elektromos mezőt hoz létre maga körül. Segítségével interakció megy végbe.
Mozgó töltés elektromos tere
Az elektromos térben ható fő mennyiség a pozitív töltésre ható erő. Ezt hívják az elektromos tér erősségének.
A kényelem kedvéért a tér bármely mezője erővonalként van ábrázolva, amelynek érintői mutatják az irányt. Megnyúlt dielektrikummal keverve bármilyen viszkózus folyadékban láthatók. Egy töltéssel rendelkező test közelében a dielektrikum darabjai sorakoznak fel az erő menténsorok.
Az elektromos mező potenciális lehet. Ebben az erők munkája nem függ az út alakjától, amikor a töltést különböző pontokra mozgatja. Így két pont helyzete ebben a mezőben meghatározza a köztük lévő töltés (ami a feszültség) munkáját.
Még néhány érdekes szolgáltatás
Az elektromos áram csak elektromos tér jelenlétében jelenhet meg. Minden anyag, attól függően, hogy képes önmagában áramot fenntartani, vezető és szigetelő. Előbbieknek sok ingyenes a díja, így könnyen mozognak. A szigetelőknek nincs ilyen.
A mágneses mezőkben, az elektromos mezőkkel ellentétben, az erővonalaknak nincs sem kezdete, sem vége. Például egy egyenes vezetőben ezek egy kör.
Emellett érdekes, hogy az elektromos töltésnek, amely álló állapotban, mágneses térben van, nincs hatása. Csak mozgó töltéssel fordul elő.
