حرکت بار الکتریکی اساس بسیاری از پدیده های رخ داده در طبیعت است. برای مثال، بسیاری از ذرات باردار با انرژی بالا دائماً زمین ما را بمباران می کنند.
بین زمین و کیهان
بیشتر آنها خارج از منظومه شمسی به شکل پروتون و حدوداً 14٪ به شکل ذرات سرچشمه می گیرند. به احتمال زیاد، این بارها در کهکشان تشکیل می شوند و بنابراین پرتوهای کهکشانی نامیده می شوند. ما همچنین پرتوهای خورشید را که از پروتون تشکیل شده است به خوبی می شناسیم. این ضربه به ویژه زمانی قوی است که اختلالاتی در سطح خورشید رخ دهد.
با نزدیک شدن به زمین، بارها وارد میدان مغناطیسی آن می شوند. اگر بار الکتریکی متحرک انرژی کمی داشته باشد، ذره منحرف شده و به زمین نمی رسد. اما ذرات باردار با انرژی بالا قادر به رسیدن به سطح هستند. در همان زمان، به نظر می رسد که آنها در اطراف خطوط مغناطیسی نیرو می چرخند.
مناطقی در نزدیکی زمین وجود دارد که ذرات باردار در مقادیر بسیار زیادی در آنجا تجمع می کنند. به آنها کمربند تشعشعی می گویند و هستندنوعی "تله" که در آن اتهامات توسط میدان گرفته می شود.
میدان ژئومغناطیسی بیشتر الکترون ها و پروتون ها را در خود نگه می دارد، زیرا در اتمسفر با هسته اتمی گازهای اتمسفر برخورد می کنند. واکنش های هسته ای صورت می گیرد و نوترون هایی ساطع می شوند که بار ندارند. بنابراین، میدان مغناطیسی روی آنها اثر نمی گذارد.
نوترون ها به ناحیه ای با شدت کمتر حرکت می کنند و سپس به الکترون ها، پروتون ها و نوترینوها تجزیه می شوند که (به استثنای نوترینوها) دوباره توسط میدان مغناطیسی دستگیر می شوند. در نهایت کمربندهای تشعشعی تشکیل می شوند. نوترینو پرواز می کند، زیرا بار الکتریکی متحرک ندارد.
پدیده های طبیعی
همه شنیده اند و برخی نیز پدیده طبیعی مانند شفق قطبی را دیده اند. بیشتر اوقات می توان آن را در عرض های جغرافیایی بالای شمال مشاهده کرد. کمتر در جنوب ظاهر می شود. نور در اینجا توسط پروتون های خورشیدی که در میدان مغناطیسی نفوذ می کنند تولید می شود.
جو در اوج خوشه آنها بسیار نادر است. اما حتی در اینجا اکسیژن و نیتروژن وجود دارد که در برخورد با آنها درخشندگی حاصل می شود. این پدیده ها به طور مداوم رخ می دهند، اما به دور از چشم انسان قابل توجه هستند. با این حال، هنگامی که خورشید اختلالاتی را تجربه می کند، افزایش تعداد پروتون ها به مردم این امکان را می دهد که منظره بسیار زیبایی را در آسمان مشاهده کنند.
یکی دیگر از پدیده های طبیعی شناخته شده حاوی بار الکتریکی متحرک رعد و برق است. تخلیه های الکتریکی عظیم به شکل جرقه در آنها رخ می دهد. رعد و برق بین ابرها در جو یا بین ابرها و زمین رخ می دهد.طول آنها گاهی به چندین کیلومتر می رسد، در حالی که قطر آنها تنها چند ده سانتی متر است و مدت زمان آنها حتی به یک ثانیه هم نمی رسد. رعد و برق تقریباً همیشه با رعد و برق ظاهر می شود. اغلب آنها شکل خطی دارند، اما گاهی اوقات آنها به شکل توپ هستند. داستان‌های عرفانی به‌ویژه این داستان‌ها را احاطه کرده است.
جاری
بار الکتریکی متحرک را جریان الکتریکی می نامند که مورد توجه زندگی عملی افراد است. با کمک آن، موتورهای الکتریکی، تلویزیون، رادیو، کامپیوتر و بسیاری از وسایل دیگر کار می کنند. هر منطقه ای از فعالیت های انسانی که لمس شود، اثرات ناشی از بارهای الکتریکی در همه جا وجود دارد.
پیدایش جریان و ارتباط آن با میدان های مغناطیسی و الکتریکی با نام فارادی مرتبط است که این نظریه را فرموله کرد که بارهای الکتریکی مستقیماً روی یکدیگر تأثیر نمی گذارند. هر یک از آنها یک میدان الکتریکی در اطراف خود ایجاد می کنند. با کمک آن، تعامل صورت می گیرد.
میدان الکتریکی یک بار متحرک
کمیت اصلی که در میدان الکتریکی عمل می کند نیرویی است که به بار مثبت وارد می شود. به آن قدرت میدان الکتریکی می گویند.
برای راحتی، هر میدانی در فضا به صورت خطوط نیرو به تصویر کشیده می شود که مماس های آن جهت آن را نشان می دهد. آنها را می توان در هر مایع چسبناکی که با یک دی الکتریک دراز مخلوط می شود مشاهده کرد. در نزدیکی یک جسم با بار، قطعات دی الکتریک در یک ردیف در امتداد نیرو قرار می گیرندخطوط.
میدان الکتریکی می تواند بالقوه باشد. در آن، کار نیروها در هنگام حرکت بار به نقاط مختلف به شکل مسیر بستگی ندارد. بنابراین، موقعیت دو نقطه در این زمینه، کار بار بین آنها (که همان ولتاژ است) را تعیین می کند.
چند ویژگی جالب دیگر
جریان الکتریکی فقط در حضور میدان الکتریکی ظاهر می شود. همه مواد بسته به توانایی آنها در حفظ جریان در خود، رسانا و عایق هستند. اولی ها هزینه های رایگان زیادی دارند، بنابراین به راحتی جابجا می شوند. عایق ها آنها را ندارند.
در میدان های مغناطیسی، برخلاف میدان های الکتریکی، خطوط نیرو نه آغاز دارند و نه پایان. به عنوان مثال، در یک هادی مستقیم آنها یک دایره هستند.
علاوه بر این، جالب است که بار الکتریکی که در حالت ساکن در میدان مغناطیسی قرار دارد، تأثیری ندارد. این فقط با یک شارژ متحرک رخ می دهد.
