Magneettikenttä vs. magneettivoima
Magnetismi on erittäin tärkeä aineen ominaisuus, jota käytetään monenlaisissa sovelluksissa. Magneettikenttä on magneetin luoman magnetismin vahvuus, kun taas magneettinen voima on kahden magneettisen kohteen aiheuttama voima. Magneettikentän ja magneettivoiman käsitteitä käytetään laaj alti sellaisilla aloilla kuin klassinen mekaniikka, sähkömagneettinen teoria, kenttäteoria ja monissa muissa sovelluksissa. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä magneettikenttä ja magneettivoima ovat, niiden määritelmät, näiden kahden sovellukset, yhtäläisyydet ja lopuksi magneettikentän ja magneettivoiman väliset erot.
Magneettikenttä
Kiinalaiset ja kreikkalaiset löysivät magneetit vuonna 800 eaa. vuoteen 600 eaa. Vuonna 1820 tanskalainen fyysikko Hans Christian Oersted havaitsi, että virtaa kuljettava lanka saa kompassin neulan suuntautumaan kohtisuoraan johtoon nähden. Tämä tunnetaan induktiomagneettikentällä. Magneettikentän aiheuttaa aina liikkuva varaus (eli ajassa muuttuva sähkökenttä). Kestomagneetit ovat seurausta atomien elektronikierroksista, jotka yhdistyvät yhteen muodostaen nettomagneettikentän. Magneettikentän käsitteen ymmärtämiseksi on ensin ymmärrettävä magneettikenttäviivojen käsite. Magneettikenttäviivat tai magneettiset voimaviivat ovat joukko kuvitteellisia viivoja, jotka vedetään magneetin N (pohjoinen) napasta magneetin S (etelä) napaan. Määritelmän mukaan nämä viivat eivät koskaan ylitä toisiaan, ellei magneettikentän intensiteetti ole nolla. On huomattava, että magneettiset voimalinjat ovat käsite. Niitä ei ole olemassa oikeassa elämässä. Se on malli, joka on kätevä vertailla magneettikenttiä laadullisesti. Magneettikenttä on näiden magneettikenttälinjojen kvantitatiivinen jakauma. Magneettikentän voimakkuus tietyssä pisteessä on verrannollinen magneettikentän viivatiheyteen kyseisessä kohdassa. Magneettikenttä tunnetaan myös nimellä magneettivuon tiheys.
Magneettinen voima
Magneettinen voima on kahden magneetin luoma voima. Yksi magneetti ei voi luoda magneettista voimaa. Magneettisia voimia syntyy, kun magneetti, magneettinen materiaali tai virtaa kuljettava lanka asetetaan ulkoiseen magneettikenttään. Tasaisista magneettikentistä johtuvat voimat on helppo laskea, mutta epäsäännöllisistä magneettikentistä johtuvat voimat ovat suhteellisen kovia. Magneettiset voimat mitataan Newtoneissa. Nämä voimat ovat aina keskinäisiä.
Mitä eroa on magneettikentällä ja magneettivoimalla?
• Magneettikentän luomiseen tarvitaan vain yksi magneetti. Vähintään kaksi magneettia on oltava läsnä magneettikentän luomiseksi.
• Magneettikenttä mitataan tesloissa tai gausseissa, kun taas magneettinen voima mitataan newtoneina.
• On olemassa kahdenlaisia magneettikenttiä, jotka tunnetaan nimellä B-kenttä ja H-kenttä, mutta magneettisia voimia on vain yhden tyyppisiä.
