Judantis elektros krūvis yra daugelio gamtoje vykstančių reiškinių pagrindas. Pavyzdžiui, daug dalelių, įkrautų didele energija, nuolat „bombarduoja“mūsų Žemę.
Tarp Žemės ir Visatos
Dauguma jų kilę už Saulės sistemos ribų protonų pavidalu, o kažkur apie 14 % – dalelių pavidalu. Labiausiai tikėtina, kad krūviai susidaro galaktikoje, todėl jie vadinami galaktikos spinduliais. Taip pat gerai žinome saulės spindulius, susidedančius iš protonų. Smūgis ypač stiprus, kai Saulės paviršiuje atsiranda trikdžių.
Kai jie artėja prie Žemės, krūviai patenka į jos magnetinį lauką. Jei judantis elektros krūvis turi mažai energijos, dalelė nukrypsta ir nepasiekia Žemės. Tačiau didelės energijos įkrautos dalelės gali pasiekti paviršių. Atrodo, kad tuo pačiu metu jie vingiuoja aplink magnetines jėgos linijas.
Prie Žemės yra zonų, kuriose įkrautos dalelės kaupiasi ypač dideliais kiekiais. Jie vadinami radiacijos diržais ir yrasavotiški „spąstai“, kuriuose krūvius fiksuoja laukas.
Geomagnetiniame lauke yra dauguma elektronų ir protonų, nes atmosferoje jie susiduria su atmosferos dujų atominiais branduoliais. Vyksta branduolinės reakcijos ir išsiskiria neutronai, kurie neturi krūvio. Todėl magnetinis laukas jų neveikia.
Neutronai pereina į mažesnio intensyvumo zoną, o paskui skyla į elektronus, protonus ir neutrinus, kuriuos (išskyrus neutrinus) vėl pagauna magnetinis laukas. Galiausiai susidaro spinduliuotės diržai. Neutrinas nuskrenda, nes neturi judančio elektros krūvio.
Gamtos reiškiniai
Visi yra girdėję, o kai kurie ir matę tokį gamtos reiškinį kaip pašvaistė. Dažniausiai tai galima pastebėti didelėse šiaurės platumose. Rečiau pasirodo pietuose. Šviesą čia sukuria saulės protonai, prasiskverbiantys į magnetinį lauką.
Atmosfera jų klasterio aukštyje yra labai reta. Bet net ir čia yra deguonies ir azoto, su kuriais susiduria, gaunamas švytėjimas. Šie reiškiniai vyksta nuolat, bet toli gražu ne visada pastebimi žmogaus regėjimui. Tačiau kai Saulė patiria trikdžių, padidėjęs protonų skaičius leis žmonėms stebėti nepaprastai gražų vaizdą danguje.
Kitas gerai žinomas gamtos reiškinys, turintis judantį elektros krūvį, yra žaibas. Juose atsiranda didžiulės elektros iškrovos kibirkščių pavidalu. Žaibai įvyksta tarp debesų atmosferoje arba tarp debesų ir žemės. Jų ilgis kartais siekia kelis kilometrus, o skersmuo – vos keliasdešimt centimetrų, o trukmė nesiekia net sekundės. Žaibas beveik visada pasirodo kartu su perkūnija. Dažniausiai jie turi linijinę formą, bet kartais būna rutuliukų pavidalo. Pastarieji ypač apsupti mistiškų istorijų.
Dabartinis
Judantis elektros krūvis vadinamas elektros srove, kuri domina praktinį žmonių gyvenimą. Su jo pagalba veikia elektros varikliai, televizorius, radijas, kompiuteriai ir daugelis kitų prietaisų. Kad ir kokia žmogaus veiklos sritis būtų paliesta, elektros krūvių sukeliami padariniai yra visur.
Srovės atsiradimas ir jos ryšys su magnetiniais ir elektriniais laukais siejamas su Faradėjaus vardu, kuris suformulavo teoriją, skelbiančią, kad elektros krūviai vienas kito neveikia tiesiogiai. Kiekvienas iš jų sukuria aplink save elektrinį lauką. Jos pagalba vyksta sąveika.
Judančio krūvio elektrinis laukas
Pagrindinis dydis, veikiantis elektriniame lauke, yra jėga, kuri veikia teigiamą krūvį. Jis vadinamas elektrinio lauko stiprumu.
Patogumo dėlei bet koks laukas erdvėje vaizduojamas kaip jėgos linijos, kurių liestinės rodo jo kryptį. Sumaišius su pailgu dielektriku, juos galima pamatyti bet kokiame klampiame skystyje. Netoli kūno su krūviu dielektriko gabalėliai išsirikiuoja į eilę išilgai jėgoseilutės.
Elektros laukas gali būti potencialus. Jame jėgų darbas nepriklauso nuo tako formos perkeliant krūvį į skirtingus taškus. Taigi dviejų taškų padėtis šiame lauke lemia krūvio tarp jų darbą (tai yra įtampa).
Daugiau įdomių funkcijų
Elektros srovė gali atsirasti tik esant elektriniam laukui. Visos medžiagos, priklausomai nuo jų gebėjimo palaikyti srovę, yra laidininkai ir izoliatoriai. Pirmieji turi daug nemokamų mokesčių, todėl lengvai juda. Izoliatoriai jų neturi.
Magnetiniuose laukuose, skirtingai nei elektriniuose laukuose, jėgos linijos neturi nei pradžios, nei pabaigos. Pavyzdžiui, tiesiame laidininke jie yra apskritimas.
Be to, įdomu tai, kad elektros krūvis, esantis nejudančioje būsenoje, magnetiniame lauke, neturi jokios įtakos. Tai įvyksta tik su judančiu krūviu.
