Elektromagnetska sila – razlika između verzija

Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
sa hr wiki
 
Red 1:
[[datoteka:CoulombsLaw.svg|mini|desno|290px|Istoimeni [[električni naboj]]i se djelovanjem elektrostatičke sile ([[Coulombov zakon]]) odbijaju, a naboji suprotnog predznaka privlače.]]
U [[fizika|fizici]], '''elektromagnetska sila''' je sila kojom [[elektromagnetsko polje]] djeluje na električno nabijene čestice. Elektromagnetska sila drži zajedno [[elektron]]e i [[proton]]e u [[atom]]ima, te atome u [[molekula]]ma. Elektromagnetska sila djeluje izmjenom [[Medijator sile|medijatora]] sile [[foton]]a i [[virtualni foton|virtualnih foton]]a. Izmjena medijatora sile između čestica stvara perceptivnu silu pri čemu umjesto da ih približuje ili udaljava, izmjena sile mijenja narav čestica.
 
[[datoteka:Induction experiment.png|mini|desno|290px|[[Michael Faraday|Faradayev]] [[pokus]] koji dokazuje [[Elektromagnetska indukcija|elektromagnetsku indukciju]]: [[baterija]] ''(desno)'' stvara [[električna struja|električnu struju]] koja prolazi kroz malu [[električna zavojnica|električnu zavojnicu]] ''(A)'', stvarajući [[magnetsko polje]]. Kada zavojnica miruje ne inducira se nikakav napon. Ali ako se mala zavojnica kreće unutar velike zavojnice ''(B)'', [[magnetski tok]] unutar velike zavojnice se mijenja, stvarajući (inducirajući) električnu struju koja se može opaziti na [[Galvanometar|galvanometru]] ''(G)''.<ref>[http://books.google.com/books?id=JzBAAAAAYAAJ&pg=PA285 Poyser, Arthur William (1892), ''Magnetism and electricity: A manual for students in advanced classes'']. London and New York; Longmans, Green, & Co., p. 285, fig. 248. Retrieved 2009-08-06.</ref>]]
== Historija ==
 
[[datoteka:Induction2.jpg|290px|desno|mini|[[Lenzovo pravilo]]: smjer [[Elektromagnetska indukcija|inducirane struje]] se određuje pomoću [[Pravilo desne ruke|pravila desne ruke]].]]
Elektricitet i magnetizam su smatrani dvijema različtim silama. To se razmišljanje promijenilo nakon što je [[James Clerk Maxwell]] [[1873]]. objavio ''Treatise on Electricity and Magnetism'' u kojem je pokazao da je međudjelovanje pozitivnog i negativnog naboja jedna sila. Iz tih međudjelovanja proizlaze četiri glavna efekta koja su bila jasno pokazana eksperimentom:
 
# Električni naboji se međusobno privlače ili odbijaju silom obrnuto proporcionalnom kvadratu udaljenosti među njima: naboji suprotnog predznaka se privlače a naboji istog predznaka se odbijaju.
'''Elektromagnetska sila''' (kratica EMS) ili '''elektromagnetsko međudjelovanje''' jedno od [[Fundamentalne interakcije|temeljnih međudjelovanja elementarnih čestica]], opisano [[James Clerk Maxwell|Maxwellovim]] objedinjenjem električne i magnetske [[sila|sile]]. Primjer je elektrostatička sila između [[Električni naboj|nabijenih čestica]] koja proizlazi od izmjene virtualnih [[foton]]a. Jakost te sile karakterizirana je bezdimenzionalnom [[Konstanta fine strukture|konstantom fine strukture]], ''α'' = 1/137. Ta je jakost, a time i brzina [[elektromagnetizam|elektromagnetskih procesa]], smještena između [[Jaka nuklearna sila|jakih]] i [[Slaba sila|slabih međudjelovanja]]. Na fundamentalnijoj ljestvici energija, dostupnoj modernim [[Akcelerator čestica|ubrzivačima čestica]], elektromagnetska sila objedinjena je sa [[Slaba sila|slabom silom]] u [[slaba sila|elektroslabu silu]]. Pritom je [[kvantna elektrodinamika]], kao uspješna teorija elektromagnetskoga međudjelovanja, bila uzorom formulaciji [[elektroslaba teorija|elektroslabe teorije]]. <ref> '''elektromagnetska sila''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?id=17629] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.</ref> Elektromagnetska sila je sila kojom [[elektromagnetsko polje]] djeluje na [[Električni naboj|električno nabijene čestice]]. Elektromagnetska sila drži zajedno [[elektron]]e i [[proton]]e u [[atom]]ima, te atome u [[molekula]]ma.
# Magnetski polovi (or states of polarization at individual points) se privlače ili odbijaju na sličan način i uvijek se nalaze u paru: svaki sjeverni pol je vezan južnim polom.
 
# Električna struja u žici stvara kružno magnetsko polje oko žice. Smjer polja ovisi o smjeru el. struje.
== Povijest ==
# Struja je inducirana u petlji žice kad se žica pomiče prema ili od magnetskog polja, ili se magnet pomiče prema ili od žice. Smjer struje ovisi o smjeru pomicanja.
[[Elektricitet]] i [[magnetizam]] su smatrani dvijema različtim silama. To se razmišljanje promijenilo nakon što je [[James Clerk Maxwell]] [[1873]]. objavio ''Treatise on Electricity and Magnetism'' u kojem je pokazao da je međudjelovanje pozitivnog i negativnog naboja jedna [[sila]]. Iz tih međudjelovanja proizlaze četiri glavna efektaučinka koja su bila jasno pokazana eksperimentom[[pokus]]ima:
 
# [[Električni nabojinaboj]]i se međusobno privlače ili odbijaju silom obrnuto proporcionalnom kvadratu udaljenosti među njima: naboji suprotnog predznaka se privlače a naboji istog predznaka se odbijaju.
# Magnetski polovi (or states of polarization at individual points) se privlače ili odbijaju na sličan način i uvijek se nalaze u paru: svaki sjeverni pol je vezan južnim polom.
# [[Električna struja]] u žici stvara kružno [[magnetsko polje]] oko žice. Smjer polja ovisi o smjeru el.[[električna struja|električne struje]].
# StrujaElektrična struja je [[Elektromagnetska indukcija|inducirana]] u petlji žice kad se žica pomiče prema ili od magnetskog polja, ili se magnet pomiče prema ili od žice. Smjer struje ovisi o smjeru pomicanja.
 
== Pregled ==
Elektromagnetska sila je jedna od četiri [[osnovne sile]]. Ostale fundamentalne sile su: [[jaka sila|jaka nuklearna sila]] (koja drži zajedno kvarkove[[kvark]]ove, zajedno sa ostatkom jake sile,[[rezidualna jaka nuklearna sila|rezidualnom jakom nuklearnom silom]] koja na okupu drži [[nukleon|nukleone]])e i tako tvori [[atomska jezgra|atomsku jezgru.]], [[Slabaslaba sila|Slabaslaba nuklearna sila]] (koja uzrokuje neke oblike [[radioaktivnost|radioaktivnog raspada]]), i [[gravitacija|sila gravitacije]]. Sve su ostale sile potječu od ove četiri fundamentalneosnovne sile.
 
Elektromagnetska sila je odgovorna za praktički sve događaje koji se zbivaju u svakodnevnom životu uz jednu iznimku, gravitaciju. Ugrubo govoreći, sve sile uključene u interakcijemeđudjelovanja između [[atom]]a možemo pratiti doelektromagnetskedo elektromagnetske sile koja djeluje na [[proton]]e i [[elektron]]e unutar atoma. To uključuje sile koje smo iskusili "gurajući" ili "vukući" uobičajene materijalne stvari, koje dolaze od [[unutarmolekularnih sila]] između pojedinačnih [[molekula]] u našim tijelima i onih u objektima. Tu također spadaju [[kemija|kemijski fenomeni]], koji nastaju u interakcijamameđudjelovanjima između [[orbitalaelektron|elektronskih orbitala]].
 
== Konstanta fine strukture ==
{{Glavni|Konstanta fine strukture}}
 
'''Konstanta fine strukture''' (oznaka ''α'') je [[Fizikalne konstante|prirodna konstanta]], bezdimenzionalna veličina u [[Fizika elementarnih čestica|fizici elementarnih čestica]] koja opisuje jakost međudjelovanja između [[Električni naboj|električkih nabijenih čestica]] i [[foton]]a. Ona je [[konstanta]] vezanja u [[elektromagnetizam|elektromagnetskim djelovanjima]], a određuje finu strukturu (cijepanje [[spin]]–staza) u atomskim [[Spektar (fizika)|spektrima]]. Njezina su definicija i vrijednost:
 
:<math> \alpha = \frac{e^2}{\hbar \cdot c \cdot \ 4 \cdot \pi \cdot \varepsilon_0} = 7,297\,352\,5376(50) \times 10^{-3} = \frac{1}{137,035\,999\,679(94)}</math>
 
gdje je:
* ''e'' - [[elementarni naboj]];
* ''ħ'' = ''h''/2π - reducirana [[Planckova konstanta]];
* ''c'' - [[brzina svjetlosti]] u vakuumu;
* ''ε''<sub><small>0</small></sub> - [[dielektrična permitivnost vakuuma]].
 
Konstantu fine strukture u fiziku je uveo [[Arnold Sommerfeld|A. Sommerfeld]], proširujući [[Bohrov model atoma]] uključivanjem [[Teorija relativnosti|relativističkih pojava]] i [[elipsa|eliptičnih]] staza gibanja [[elektron]]a, te [[kvant]]izirajući energiju, linearnu i [[Kutna količina gibanja|kutnu količinu gibanja]]. Konstanta fine strukture je važna u teorijskim proračunima i razumijevanju elektromagnetskih međudjelovanja i [[zračenje|zračenja]] te ulazi u matrične elemente različitih elektromagnetskih procesa, određujući njihove udarne presjeke i raspade. <ref> '''konstanta fine strukture''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=32873] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.</ref>
 
== Izvori ==
Elektromagnetska sila je odgovorna za praktički sve događaje koji se zbivaju u svakodnevnom životu uz jednu iznimku, gravitaciju. Ugrubo govoreći, sve sile uključene u interakcije između [[atom]]a možemo pratiti doelektromagnetske sile koja djeluje na [[proton]]e i [[elektron]]e unutar atoma. To uključuje sile koje smo iskusili "gurajući" ili "vukući" uobičajene materijalne stvari, koje dolaze od [[unutarmolekularnih sila]] između pojedinačnih [[molekula]] u našim tijelima i onih u objektima. Tu također spadaju [[kemija|kemijski fenomeni]], koji nastaju u interakcijama između [[orbitala|elektronskih orbitala]].
{{izvori}}
 
== PovezanoVidi još ==
* [[Elektromagnetizam]]
* [[Kvantna elektrodinamika]]
 
{{fundamentalne interakcije}}
== Vanske veze ==
* [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=17629 Hrvatska enciklopedija, članak "elektromagnetska sila"]
 
[[Kategorija:Fizika elementarnih čestica]]
[[Kategorija:Elektromagnetizam]]
[[Kategorija:Osnovne interakcije]]