Che cosa è una carica in moto?

Una carica in movimento è un modo informale di riferimento a un oggetto carico cambia la sua posizione rispetto ad un particolare osservatore. Cariche in movimento differiscono notevolmente da quelle fisse in quanto generano campi magnetici. Poiché un oggetto può essere in movimento rispetto ad un osservatore rimanendo stazionaria rispetto ad un altro, è possibile per osservatori diversi per misurare valori diversi per lo stesso campo magnetico. Questa osservazione è stata una motivazione che porta Albert Einstein a formulare la sua teoria della relatività speciale nel 1905.

La corrente elettrica è un esempio comune di carica in movimento. Quando un filo è collegato ad una batteria, il campo elettrico mantenuto dalla batteria provoca naturalmente elettroni nel filo di muoversi. Mentre gli elettroni sono responsabili per il trasporto di carica lungo i fili, gli ioni si muovono più grandi di carica all'interno della batteria. Ioni negativi spostano dal terminale positivo di una batteria al suo terminale negativo e ioni positivi si muovono nella direzione opposta. In questo modo una batteria agisce come una pompa di corrente spingendo intorno un circuito.

Il moto delle cariche nel circuito genera un campo magnetico. Sebbene studenti sono spesso dato l'impressione che la potenza di un circuito elettrico si trova nel moto degli elettroni nel filo, l'utilità di un circuito in tutto ma le applicazioni più di base si trova in campi elettromagnetici prodotti. La moderna tecnologia utilizza questi campi in una miriade di modi, in particolare al potere elettromagneti fondamentale per il funzionamento dei motori elettrici.

Le spese in movimento non sono solo la causa di campi magnetici, ma sono anche influenzati da loro. Un campo magnetico induce una carica in moto alla curva e maggiore è la velocità, maggiore è la forza del campo magnetico esercita sulla carica in moto. In questo modo, la corrente in un circuito può influenzare corrente in un'altra. Trasformatori usano questo effetto, utilizzando la corrente in un filo per generare una corrente diversa in un'altra. Centrali elettriche utilizzano una variante di questa idea per generare elettricità.

Elettricamente particelle cariche esercitano una forza a vicenda, così lavoro è necessario spostare uno rispetto all'altro, anche in assenza di campi magnetici. Il lavoro richiesto per assemblare un insieme di cariche uguale all'energia elettrica del sistema. Due oggetti caricati positivamente si respingono l'un l'altro, e lo sforzo richiesto per spingerli l'uno verso l'altro può essere paragonato per l'energia necessaria per comprimere una molla. Una batteria può essere qualitativamente intesa come una coppia di tali molle, e le reazioni chimiche all'interno delle cariche causano batteria di segno simile a grappolo ad entrambe le estremità.