Elektromagnetismoaren Oinarriak: Legeak eta Indarrak

Coulomben Legea

Bi karga elektriko puntualen arteko erakarpen- edo aldarapen-indarra bi kargen biderkadurarekiko zuzenki proportzionala da eta bien arteko distantziaren karratuarekiko alderantziz proportzionala.

Eremu Elektrikoa

Gorputz kargatu batek karga elektrikoa edukitzeagatik bere inguruko espazioan sortzen duen perturbazioari eremu elektrikoa deritzo.

Beste karga elektriko bat espazio horretan kokatzean, karga horrek eta eremuak elkarri eragiten diote, eta kargak indar elektrikoa jasaten du.

Eremu elektrikoaren intentsitatea

Eremu elektrikoa deskribatzeko, espazioko puntu bakoitzari eremu elektrikoaren intentsitatea esleitu ohi zaio.

Espazioko puntu bateko eremu elektrikoaren intentsitatea (E), puntu horretan karga positibo unitatea jarriz gero, azken honek jasango lukeen indarra da.

SI sisteman, eremu elektrikoaren intentsitatearen unitatea newton zati coulomb (N/C) da.

Lorentzen Legea: Karga Puntual baten gaineko Indarra

Eremu magnetikoak karga elektrikoari eginiko indarrak honako propietate hauek ditu:

• Karga pausagunean badago, eremuak ez dio inolako indarrik eragiten.
• Karga v abiaduran higitzen ari bada, ezaugarri hauek dituen indar magnetikoa jasaten du:
  • Kargaren balioarekiko (|q|) proportzionala da.
  • v abiadurarekiko perpendikularra da.
  • Modulua abiaduraren norabidearen menpekoa da.
  • Lorentzen indarraren modulua: F = |q| · v · B · sen(α), non α angelua v eta B bektoreen arteko angelua den.
  • Lorentzen indarraren norabidea biderkadura bektorialak determinaturikoa da. Hau da, indar magnetikoa kargaren abiadurak eta eremu magnetikoak osatzen duten planoarekiko perpendikularra da.
  • Noranzkoa ezker-eskuinaren arauaren bidez zehazten da: F = q · v × B.

Indar Magnetikoa Korronte-Elementuetan

Barnetik korronte elektrikoa zirkulatzen ari den eroaleak indar bat jasaten du eremu magnetikoan kokatuta dagoenean. Eremu magnetikoak korrontea osatzen duten kargei egindako Lorentzen indar guztien erresultantea da indar hori.

Korronte Elektrikoen Arteko Indarrak

Ampère-k bi korronte paraleloren arteko indar magnetikoak aztertu zituen eta honetaz ohartu zen: korronte elektrikoak noranzko berekoak direnean, hariek elkar erakarri egiten dute; korronteak aurkako noranzkokoak izatean, ostera, aldaratu egiten dute elkar.

Korronte elektriko batek eremu magnetikoa sortzen du bere inguruan, Biot-Savarten legeaz kalkula daitekeena. Bestetik, eremu magnetiko batean korrontea daraman eroale bat sartuz gero, indar magnetiko bat eragingo dio eremuak eroaleari (Lorentzen legea).

Orduan, bi korronte ditugunean, batak sortzen duen eremu magnetikoak bigarrenaren gainean eragingo du indar magnetiko bat eta alderantziz.

Ampere unitatearen definizioa

Bi korronte paraleloren arteko elkarrekintzatik abiatuz, korronte-intentsitatearen unitatea defini daiteke SI sisteman. Unitate horri Ampere deritzo.

Ampere bat, honako baldintza hauek betetzen dituzten bi eroale zuzen paralelo eta mugagabetik zirkulatzen ari den korronte-intentsitatea da: hutsean egonik eta metro bateko distantziara, bi eroale horiek 2·10⁻⁷ N-eko indarraz erakarri edo aldaratu egiten dute elkar, luzera metro bakoitzeko.