Avainero sähkökentän ja magneettikentän välillä on se, että sähkökenttä kuvaa varautuneiden hiukkasten ympärillä olevaa aluetta, kun taas magneettikenttä kuvaa magneetin ympärillä olevaa aluetta, jossa magneetin navat osoittavat veto- tai hylkimisvoimaa.
Termin sähkökenttä esitteli Michel Faraday ja se viittaa sähkövarausyksikön ympäristöön, joka voi kohdistaa voiman muihin kentän varautuneisiin hiukkasiin. Magneettikenttä on termi, joka kuvaa magneettista vaikutusta liikkuviin sähkövarauksiin, sähkövirtoihin ja magneettisiin materiaaleihin. Tämän konseptin esitteli Hans Christian Oersted.
Mikä on sähkökenttä?
Sähkökenttä on sähkövarausyksikön ympäristö, joka voi kohdistaa voiman muihin kentän varautuneisiin hiukkasiin. Voimme lyhentää tästä termistä myös E-kenttä. Keskusvarausyksikkö voi joko vetää puoleensa tai hylätä sähkökentän varautuneita hiukkasia sähkövarauksista ja niiden suuruudesta riippuen.
Kuva 01: Sähkökenttä
Atomien mittakaavaa tarkasteltaessa sähkökenttä on vastuussa atomiytimen ja elektronien välisestä vetovoimasta. Tämä houkutteleva voima on liima, joka pitää ytimen ja elektronit yhdessä muodostaen atomin rakenteen. Lisäksi nämä vetovoimat ovat tärkeitä kemiallisen sidoksen muodostumisessa. Sähkökentän mittayksikkö on voltti metriä kohti (V/m). Tämä yksikkö on täsmälleen sama kuin yksikkö Newton per coulomb (N/C) SI-yksikköjärjestelmässä.
Mikä on magneettikenttä?
Magneettikenttä on termi, joka kuvaa magneettista vaikutusta liikkuviin sähkövarauksiin, sähkövirtoihin ja magneettisiin materiaaleihin. Se on vektorikenttä. Yleensä liikkuva varaus magneettikentässä pyrkii kokemaan voiman, joka on kohtisuorassa sen omaan nopeuteen ja magneettikenttään nähden.
Kuva 02: Rautajauheen asettaminen magneettikenttään
Kun harkitaan kestomagneettia, sen magneettikenttä vetää ferromagneettisia materiaaleja, esim. rautaa ja houkutella tai hylkiä muita magneetteja. Lisäksi magneettikentällä on taipumus vaihdella kentän sijainnin mukaan, ja se voi kohdistaa voiman joihinkin ei-magneettisiin materiaaleihin vaikuttamalla ulompien atomielektronien liikkeeseen.
Yleensä magneettikenttä ympäröi magneettia tai magneettista materiaalia. Nämä magneettikentät syntyvät sähkövirroista, kuten sähkömagneeteissa tapahtuvista elektronien liikkeistä. Lisäksi ne voidaan muodostaa ajan myötä muuttuvista sähkökentistä. Magneettikentän voimakkuus ja suunta vaihtelevat sijainnin mukaan. Voimme kuvata sitä matemaattisesti käyttämällä funktiota, joka määrittää vektorin jokaiselle avaruuden pisteelle (voimme nimetä sen vektorikentällä).
Mitä eroa on sähkö- ja magneettikentällä?
Termin sähkökenttä esitteli Michel Faraday, kun taas magneettikentän esitteli Hans Christian Oersted. Keskeinen ero sähkökentän ja magneettikentän välillä on se, että sähkökenttä kuvaa varautuneiden hiukkasten ympärillä olevaa aluetta, kun taas magneettikenttä kuvaa magneetin ympärillä olevaa aluetta, jossa magneetin navat osoittavat veto- tai hylkimisvoimaa. Lisäksi sähkökenttä voi vaikuttaa sekä liikkuviin että liikkumattomiin varautuneisiin hiukkasiin, kun taas magneettikenttä vaikuttaa vain liikkuviin varautuneisiin hiukkasiin.
Seuraava infografiikka luettelee sähkökentän ja magneettikentän erot taulukkomuodossa.
Yhteenveto – Sähkökenttä vs. magneettikenttä
Avainero sähkökentän ja magneettikentän välillä on se, että sähkökenttä kuvaa varautuneiden hiukkasten ympärillä olevaa aluetta, kun taas magneettikenttä kuvaa magneetin ympärillä olevaa aluetta, jossa magneetin navat osoittavat veto- tai hylkimisvoimaa.
