Qu'est-ce qu'une charge en mouvement?

Une charge mobile est un moyen informel de se référer à un objet chargé modifiant sa position par rapport à un observateur particulier.Les charges déplacées diffèrent considérablement des fixes en ce qu'ils génèrent des champs magnétiques.Étant donné qu'un objet peut se déplacer par rapport à un observateur tout en restant stationnaire par rapport à un autre, il est possible pour différents observateurs de mesurer différentes valeurs pour le même champ magnétique.Cette observation a été une motivation conduisant Albert Einstein à formuler sa théorie spéciale de la relativité en 1905.

Le courant électrique est un exemple courant de charge mobile.Lorsqu'un fil est connecté à une batterie, le champ électrique maintenu par la batterie provoque naturellement des électrons dans le fil.Alors que les électrons sont responsables du transport de charge le long des fils, les ions plus grands se déplacent à l'intérieur de la batterie.Les ions négatifs se déplacent de la borne positive d'une batterie à sa borne négative, et les ions positifs se déplacent dans la direction opposée.De cette manière, une batterie agit comme une pompe poussant le courant autour d'un circuit.

Le mouvement des charges dans le circuit génère un champ magnétique.Bien que les écoliers aient souvent l'impression que la puissance d'un circuit électrique réside dans le mouvement des électrons dans le fil, l'utilité d'un circuit dans toutes les applications les plus élémentaires se trouve dans les champs électromagnétiques produits.La technologie moderne utilise ces champs de multiples façons, notamment pour alimenter les électromagnérants essentiels au fonctionnement des moteurs électriques.

Les charges mobiles ne sont pas seulement la cause des champs magnétiques, mais ils sont également affectés par eux.Un champ magnétique fait la courbe de charge mobile et plus sa vitesse est grande, plus le champ magnétique exerce de force sur la charge mobile.De cette façon, le courant dans un circuit peut influencer le courant dans un autre.Les transformateurs utilisent cet effet, en utilisant le courant dans un fil pour générer un courant différent dans un autre.Les centrales électriques utilisent une variation de cette idée pour produire de l'électricité.

Les particules chargées électriquement exercent une force les unes sur les autres, donc le travail est nécessaire pour déplacer l'un par rapport à un autre, même en l'absence de champs magnétiques.Les travaux nécessaires pour assembler une collection de charges sont égaux à l'énergie électrique du système.Deux objets chargés positivement se repoussent les uns les autres, et l'effort requis pour les pousser vers l'autre peut être comparé à l'énergie nécessaire pour comprimer un ressort.Une batterie peut être comprise qualitativement comme une paire de telles ressorts, et les réactions chimiques à l'intérieur de la batterie provoquent des charges de signe similaire à se regrouper aux deux extrémités.