Avainero sähköstaattisen ja magnetostaatiikan välillä on se, että sähköstaattinen tutkimus tutkii sähkövarauksia levossa, kun taas magnetostaatiikka tutkii magneettikenttiä järjestelmissä, joissa virrat ovat tasaisia.
Sähköstaattinen ja magnetostaatiikka ovat sähkömagnetismin kaksi haaraa. Magnetostatics on sähköstaattisen tekniikan magneettinen analogi.
Mitä on sähköstaatti?
Sähköstaattinen tekniikka on sähkömagnetismin haara, joka tutkii sähkövarauksia levossa. Klassisen fysiikan mukaan jotkin materiaalit, kuten meripihka, voivat vetää puoleensa kevyitä hiukkasia hierottuaan sen pintaa. Meripihkan kreikkalainen nimi "elektroni" on johtanut nimeen "sähkö". Sähköstaattiset ilmiöt syntyvät voimista, joita sähkövaraukset kohdistavat toisiinsa. Näitä voimia voidaan kuvata käyttämällä Coulombin lakia. Yleensä sähköstaattisesti indusoidut voimat ovat heikkoja, mutta jotkin sähköstaattiset voimat, kuten elektronin ja protonin välinen voima, ovat noin 36 suuruusluokkaa vahvempia kuin näiden subatomisten hiukkasten välillä vaikuttava gravitaatiovoima.
Kuva 01: Sähköstaattinen luonne kissan turkissa hankauksen vuoksi
Saamme monia esimerkkejä sähköstaattisista ilmiöistä, mukaan lukien yksinkertaiset vetovoimat muovikääreen ja käden tai kopiokoneen ja lasertulostuksen välillä. Termi sähköstaattinen kattaa varausten muodostumisen esineiden pinnalle pintojen välisen kosketuksen seurauksena. Yleensä varauksenvaihto tapahtuu aina, kun kaksi pintaa koskettavat ja eroavat toisistaan, mutta varauksenvaihdon vaikutukset havaitaan yleensä silloin, kun ainakin toisella pinnalla on korkea sähkövirtausvastus. Tämä tapahtuu, koska pintojen välillä siirtyvät varaukset jäävät sinne loukkuun pitkäksi ajaksi, joka riittää vaikutuksen havaitsemiseen. Tämän jälkeen näillä sähkövarauksilla on taipumus jäädä kohteen pinnalle, kunnes varaukset joko vuotavat maahan tai ne neutraloivat nopeasti purkauksella.
Mikä on magnetostatiikka?
Magnetostaatti on sähkömagnetismin haara, jossa voimme tutkia järjestelmien magneettikenttiä, joissa virrat ovat tasaiset. Toisin sanoen magnetostatiikkaa sovelletaan järjestelmiin, joiden virrat eivät muutu ajan myötä. Tämä ilmiö on sähköstaattisen tekniikan magneettinen analogi (jossa varaukset ovat paikallaan).
Yleensä magnetoinnin ei tarvitse olla staattista. Voimme käyttää magnetostatiikan yhtälöitä ennustamaan nopeita magneettisia kytkentätapahtumia, jotka tapahtuvat nanosekuntien tai sitä lyhyemmällä aikaskaalalla. Lisäksi magnetostatiikka on jopa hyvä likiarvo, kun virrat eivät ole staattisia (kunhan virrat eivät vaihda nopeasti). Yleisesti magnetostaattia käytetään mikromagnetiikan sovelluksissa, kuten magneettisten tallennuslaitteiden malleissa, kuten tietokoneen muistissa. Muutoin magnetostaattinen tarkennus voidaan saavuttaa joko käyttämällä kestomagneettia tai johtamalla virta lankakelan läpi, jonka akseli on sama kuin säteen akseli.
Mitä eroa on sähköstaatilla ja magnetostaatilla?
Sähköstaattinen ja magnetostaatiikka ovat sähkömagnetismin kaksi haaraa. Magnetostatics on sähköstaattisen tekniikan magneettinen analogi. Keskeinen ero sähköstaattisen ja magnetostaatiikan välillä on se, että sähköstaattinen tutkimus tutkii sähkövarauksia levossa, kun taas magnetostaatiikka on magneettikenttien tutkimusta järjestelmissä, joissa virrat ovat tasaisia. Lisäksi sähköstatiikka liittyy sekä johtaviin että johtamattomiin materiaaleihin, kun taas magnetostaattisuus liittyy magnetoituviin materiaaleihin.
Alla on yhteenvetotaulukko sähköstaattisen ja magnetostaatiikan välisestä erosta.
Yhteenveto – sähköstaattinen vs. magnetostaatti
Sähköstaattinen ja magnetostaatiikka ovat sähkömagnetismin kaksi haaraa. Magnetostatics on sähköstaattisen tekniikan magneettinen analogi. Keskeinen ero sähköstaattisen ja magnetostaatiikan välillä on se, että sähköstaattinen tutkimus tutkii sähkövarauksia levossa, kun taas magnetostatiikka tutkii magneettikenttiä järjestelmissä, joissa virrat ovat tasaisia.
