Ce este o taxă de mutare?

O sarcină în mișcare este o modalitate informală de a se referi la un obiect încărcat care își schimbă poziția față de un anumit observator. Sarcinile în mișcare diferă semnificativ de cele staționare prin faptul că generează câmpuri magnetice. Deoarece un obiect se poate mișca față de un observator în timp ce rămâne staționar față de altul, este posibil ca diferiți observatori să măsoare valori diferite pentru același câmp magnetic. Această observație a fost o motivație care l-a determinat pe Albert Einstein să formuleze teoria sa specială a relativității în 1905.

Curentul electric este un exemplu comun de sarcină în mișcare. Când un fir este conectat la o baterie, câmpul electric menținut de baterie determină în mod natural mișcarea electronilor din fir. În timp ce electronii sunt responsabili pentru transportul sarcinii de-a lungul firelor, ionii mai mari mută sarcina în interiorul bateriei. Ionii negativi se deplasează de la borna pozitivă a unei baterii la borna negativă, iar ionii pozitivi se deplasează în direcția opusă. În acest fel, o baterie acționează ca o pompă care împinge curent în jurul unui circuit.

Mișcarea sarcinilor în circuit generează un câmp magnetic. Deși elevilor li se oferă adesea impresia că puterea unui circuit electric constă în mișcarea electronilor din fir, utilitatea unui circuit în toate aplicațiile, cu excepția celor mai de bază, se găsește în câmpurile electromagnetice produse. Tehnologia modernă utilizează aceste câmpuri în nenumărate moduri, în special pentru a alimenta electromagneții critici pentru funcționarea motoarelor electrice.

Sarcinile în mișcare nu sunt doar cauza câmpurilor magnetice, ci sunt și afectate de acestea. Un câmp magnetic face ca o sarcină în mișcare să se curbeze și cu cât viteza acesteia este mai mare, cu atât câmpul magnetic exercită mai multă forță asupra sarcinii în mișcare. În acest fel, curentul dintr-un circuit poate influența curentul din altul. Transformatoarele folosesc acest efect, utilizând curentul dintr-un fir pentru a genera un curent diferit în altul. Centralele electrice folosesc o variantă a acestei idei pentru a genera energie electrică.

Particulele încărcate electric exercită forță una asupra celeilalte, așa că este nevoie de muncă pentru a se deplasa una față de alta chiar și în absența câmpurilor magnetice. Munca necesară pentru a asambla o colecție de sarcini este egală cu energia electrică a sistemului. Două obiecte încărcate pozitiv se resping reciproc, iar efortul necesar pentru a le împinge unul spre celălalt poate fi asemănat cu energia necesară comprimarii unui arc. O baterie poate fi înțeleasă din punct de vedere calitativ ca o pereche de astfel de arcuri, iar reacțiile chimice din interiorul bateriei fac ca încărcăturile cu semn similar să se adună la ambele capete.