Η βασική διαφορά μεταξύ ηλεκτρικού πεδίου και μαγνητικού πεδίου είναι ότι το ηλεκτρικό πεδίο περιγράφει την περιοχή γύρω από τα φορτισμένα σωματίδια, ενώ το μαγνητικό πεδίο περιγράφει την περιοχή γύρω από έναν μαγνήτη όπου οι πόλοι του μαγνήτη δείχνουν τη δύναμη έλξης ή απώθησης.
Ο όρος ηλεκτρικό πεδίο εισήχθη από τον Michel Faraday και αναφέρεται στο περιβάλλον μιας μονάδας ηλεκτρικού φορτίου που μπορεί να ασκήσει δύναμη σε άλλα φορτισμένα σωματίδια στο πεδίο. Το μαγνητικό πεδίο είναι ένας όρος που περιγράφει τη μαγνητική επίδραση στα κινούμενα ηλεκτρικά φορτία, τα ηλεκτρικά ρεύματα και τα μαγνητικά υλικά. Αυτή η ιδέα εισήχθη από τον Hans Christian Oersted.
Τι είναι ένα ηλεκτρικό πεδίο;
Ένα ηλεκτρικό πεδίο είναι το περιβάλλον μιας μονάδας ηλεκτρικού φορτίου που μπορεί να ασκήσει δύναμη σε άλλα φορτισμένα σωματίδια στο πεδίο. Μπορούμε να συντομεύσουμε αυτόν τον όρο και ως E-field. Τα φορτισμένα σωματίδια στο ηλεκτρικό πεδίο μπορούν είτε να έλκονται είτε να απωθούνται από την κεντρική μονάδα φόρτισης, ανάλογα με τα ηλεκτρικά φορτία και το μέγεθός τους.
Εικόνα 01: Ηλεκτρικό πεδίο
Όταν εξετάζουμε την ατομική κλίμακα, ένα ηλεκτρικό πεδίο είναι υπεύθυνο για την ελκτική δύναμη μεταξύ του ατομικού πυρήνα και των ηλεκτρονίων. Αυτή η ελκτική δύναμη είναι η κόλλα που συγκρατεί τον πυρήνα και τα ηλεκτρόνια μαζί για να συνθέσουν τη δομή ενός ατόμου. Επιπλέον, αυτές οι δυνάμεις έλξης είναι σημαντικές στο σχηματισμό χημικών δεσμών. Η μονάδα μέτρησης για το ηλεκτρικό πεδίο είναι βολτ ανά μέτρο (V/m). Αυτή η μονάδα είναι ακριβώς ίση με τη μονάδα Newton ανά coulomb (N/C) στο σύστημα μονάδων SI.
Τι είναι ένα μαγνητικό πεδίο;
Μαγνητικό πεδίο είναι ένας όρος που περιγράφει τη μαγνητική επίδραση στα κινούμενα ηλεκτρικά φορτία, τα ηλεκτρικά ρεύματα και τα μαγνητικά υλικά. Είναι ένα διανυσματικό πεδίο. Συνήθως, ένα κινούμενο φορτίο σε ένα μαγνητικό πεδίο τείνει να δέχεται μια δύναμη που είναι κάθετη στη δική του ταχύτητα και στο μαγνητικό πεδίο.
Εικόνα 02: Διάταξη της σκόνης σιδήρου σε ένα μαγνητικό πεδίο
Όταν εξετάζουμε έναν μόνιμο μαγνήτη, έχει το μαγνητικό του πεδίο να τραβάει σιδηρομαγνητικά υλικά, π.χ. σιδήρου και προσελκύουν ή απωθούν άλλους μαγνήτες. Επιπλέον, ένα μαγνητικό πεδίο τείνει να ποικίλλει ανάλογα με τη θέση του πεδίου και μπορεί να ασκήσει δύναμη σε ορισμένα μη μαγνητικά υλικά επηρεάζοντας την κίνηση των εξωτερικών ατομικών ηλεκτρονίων.
Συνήθως, ένα μαγνητικό πεδίο περιβάλλει έναν μαγνήτη ή ένα μαγνητικό υλικό. Αυτά τα μαγνητικά πεδία δημιουργούνται από ηλεκτρικά ρεύματα, όπως οι κινήσεις ηλεκτρονίων που συμβαίνουν στους ηλεκτρομαγνήτες. Επιπλέον, μπορούν να σχηματιστούν από ηλεκτρικά πεδία που ποικίλλουν με το χρόνο. Τόσο η ισχύς όσο και η κατεύθυνση ενός μαγνητικού πεδίου ποικίλλουν ανάλογα με τη θέση. Μπορούμε να το περιγράψουμε μαθηματικά χρησιμοποιώντας μια συνάρτηση που εκχωρεί ένα διάνυσμα σε κάθε σημείο του χώρου (μπορούμε να το ονομάσουμε ως διανυσματικό πεδίο).
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ηλεκτρικού πεδίου και μαγνητικού πεδίου;
Ο όρος ηλεκτρικό πεδίο εισήχθη από τον Michel Faraday ενώ το μαγνητικό πεδίο εισήχθη από τον Hans Christian Oersted. Η βασική διαφορά μεταξύ του ηλεκτρικού πεδίου και του μαγνητικού πεδίου είναι ότι το ηλεκτρικό πεδίο περιγράφει την περιοχή γύρω από τα φορτισμένα σωματίδια, ενώ το μαγνητικό πεδίο περιγράφει την περιοχή γύρω από τον μαγνήτη όπου οι πόλοι του μαγνήτη δείχνουν τη δύναμη έλξης ή απώθησης. Επιπλέον, ένα ηλεκτρικό πεδίο μπορεί να δράσει τόσο σε κινούμενα όσο και σε μη κινούμενα φορτισμένα σωματίδια, ενώ ένα μαγνητικό πεδίο δρα μόνο σε κινούμενα φορτισμένα σωματίδια.
Το παρακάτω infographic παραθέτει τις διαφορές μεταξύ ηλεκτρικού πεδίου και μαγνητικού πεδίου σε μορφή πίνακα.
Σύνοψη – Ηλεκτρικό πεδίο έναντι Μαγνητικού Πεδίου
Η βασική διαφορά μεταξύ ηλεκτρικού πεδίου και μαγνητικού πεδίου είναι ότι το ηλεκτρικό πεδίο περιγράφει την περιοχή γύρω από τα φορτισμένα σωματίδια, ενώ το μαγνητικό πεδίο περιγράφει την περιοχή γύρω από τον μαγνήτη όπου οι πόλοι του μαγνήτη δείχνουν τη δύναμη έλξης ή απώθησης.
