units = unitati
Acum ca stim cate ceva despre magneti, sa vedem daca putem sa aprofundam subiectul si sa intelegem mai multe despre campul magnetic si efectele pe care le are acesta asupra sarcinilor in miscare. Asa definim campul magnetic. In primul rand, pentru a fi totul mai usor, trebuie sa gasim o modalitate sa ne imaginam campul. La campul electric am avut linii de camp, hai sa incercam si aici cu campurile magnetice. Sa spunem ca aceasta este o bara magnetica. Acesta este polul nord, iar acesta polul sud. In mod conventional, cand reprezentam linile magnetice, incepem mereu de la polul nord spre polul sud. Aproape ca iti poti imagina traiectoria unui monopol nord magnetic. Deci, daca incepe aici, daca ar exista un monopol nord magnetic, chiar daca pana in prezent stim ca nu exista in natura, chiar daca teoretic ar exista, de dragul stiintei sa presupunem ca este adevarata teoria. Daca ar incepe aici, ar vrea sa se indeparteze de polul nord si ar incerca sa ajunga la polul sud. Deci, ar face ceva, traiectoria ar arata cam asa. Iar daca ar incepe de aici, probabil ar arata asa, sau asa. Cred ca intelegi ideea. Un alt mod de a-ti imagina campul este sa te gandesti la un monopol nord magnetic si la traiectoria acestuia, apoi sa iti imaginezi cum ar fi sa ai un compas aici? Hai sa il desenez cu o alta culoare, sa spunem ca il punem aici. Nu, nu e bine, haide sa il punem aici. Indicatorul compasului va fi tangent cu linia campului, deci, ar putea sa arate asa in momentul de fata. Acesta ar fi polul nord al indicatorului, iar acesta polul sud. Asa au fost definite directiile de nord si sud. Oamenii au folosit compasurile si au spus: hei uite, acesta este nordul, iar indicatorul arata in directia aceasta. Dar de fapt, indicatorul cauta sa gaseasca polul sud al magnetului mai mare. Atunci a fost momentul unei mari confuzii, cand am descoperit ca polul nord magnetic geografic cu care ne-am obisnuit, este de fapt polul sud al magnetului pe care il numim Pamant. Poti sa te uiti in videoul precedent, Magnetism – Introducere pentru a vedea despre ce vorbesc, dar cred ca intelegi oricum. Nordul cauta mereu sudul, asa cum sarcina pozitiva va cauta mereu sarcina negativa si invers. Nordul se indeparteaza de nord. Cea mai mare diferenta de concept, desi sunt doua proprietati destul de diferite, dar vom vedea ca in final sunt la fel, diferenta este ca in cazul acesta avem ceva ce se numeste forta electromagnetica, pe care o vom intelege odata ce vom invata despre ecuatiile lui Maxwell si relativitatea. Dar nu trebuie sa iti faci griji acum. In fizica clasica, electricitatea si magnetiismul sunt forte diferite. Vei vedea in curand, ca desi aceste linii de camp par similare, fortele magnetice exista mereu sub forma de dipoli, in timp ce fortele electrostatice sub forma de monopoli. Ai putea sa ai doar o sarcina pozitiva sau negativa. Iar asta ar fi bine; ai desenat aceste linii de camp si probabil ai vazut deja ce se intampla cand pui pilitura de fier pe un magnet. Cumva ea se aranjeaza conform acelor linii. Iar apoi, te gandesti ca asta ne ajuta, dar cum mai exact putem afla magnitudinea campului magnetic in orice loc? Acum incepe sa fie interesant. Magnitudinea campului magnetic se defineste prin efectul pe care il are asupra unei sarcini in miscare. Asta e interesant. Ti-am spus deja ca avem aceasta forta numita forta magnetica, care este diferita fata de forta electrostatica. Dar definim magnetismul in functie de efectul pe care il are asupra unei sarcini in miscare. Acesta este un prim indiciu. Vom invata mai incolo, sau mai bine zis, sper ca vei invata mai incolo cand vei aprofunda domeniul fizicii, ca forta magnetica sau campul magnetic, nu este altceva decat un camp electrostatic care se misca cu o viteza foarte mare. O viteza relativista. Sau ai putea sa iti imaginezi ca sunt acelasi lucru, doar ca le privesti din unghiuri diferite. Nu vreau sa te derutez, asa ca ma voi intoarce la notiunile de baza. Sa spunem ca avem un camp magnetic pe care il vom nota cu B. Deci, B este un vector si un camp magnetic; stim ca forta uneii sarcini in miscare ar putea sa fie un electron, proton sau un alt tip de particula incarcata care se misca. De fapt, datorita existentei acceleratoarelor, avem particulele care se rotesc, astfel s-a putut studia deviatia lor din campul magnetic. In orice caz, forta unei sarcini este egala cu magnitudinea sarcinii (desigur, ar putea sa fie pozitiva sau negativa) inmultita cu viteza sarcinii in campul magnetic. Deci, avem viteza sarcinii, pe care o poti inmulti cu marimea scalara mai intai sau poti lua produsul vectorial pentru a-l inmulti cu marimea scalara. Nu conteaza pentru ca este doar un numar, nu un vector. Dar, in primul rand, trebuie sa iei produsul vectorial al vitezei si campului magnetic, sa il inmultesti cu sarcina si sa obtii forta vectoriala a acelei particule. Daca ai putina intuitie si ghicesti ce este produsul vectorial, ti se va parea interesant ce se intampla acum. Produsul vectorial se ocupa numai cu vectorii care sunt perpendiculari intre ei. De exemplu, daca viteza este exact perpendiculara cu campul magnetic, atunci vei obtine un numar. Daca sunt paralele, atunci campul magnetic nu are nici un efect asupra sarcinii. Un alt lucru interesant este ca atunci cand iei produsul vectorial la doi vectori, rezultatul este perpendicular pe ambii vectori. Un camp magnetic, pentru a avea efect asupra unei sarcini, trebuie sa fie perpendicular pe propria viteza. Iar apoi, forta care actioneaza asupra ei, va fi perpendiculara atat pe viteza sarcinii, cat si pe campul magnetic. Stiu ca suna putin complicat, dar hai sa ne jucam putin si sa rezolvam niste probleme. Dar mai intai, hai sa aflam care este unitatea de masura a campului magnetic. Deci, stiam ca produsul vectorial este acelasi lucru ca si.. hai sa spunem, care este magnitudinea fortei? Cu cat este egala? Ei bine, magnitudinea sarcinii inmultita cu magnitudinea vitezei orii magnitudinea campului ori sinusul unghiului dintre ele. Aceasta este definitia produsul vectoria, iar daca am fi vrut sa aflam adevarata forta vectoriala, am fi putut doar sa inmultim asta cu vectorul pe care l-am obtine in urma regulii de mana dreapta. Vom face asta imediat, deocamdata sa ne concentram asupra unitatilor. Sinus de theta nu are unitati, deci putem sa il ignoram deocamdata. Trebuie doar sa incercam sa aflam unitatile de masura ale campului magnetic. Deci, forta se masoara in newtoni, putem spunem ca avem Newtoni egal cu sarcina in Coulombi, viteza in netrii pe secunda, inmultita apoi cu ceva care nu stiu cum se numeste, dar ii vom spune unitati B. Hai sa vedem. Daca dividem ambele parti la Coulombi si metrii pe secunda, ramanem cu Newtoni pe Coulombi. Apoi daca dividem la metrii pe secunda, este acelasi lucru cu inmultirea cu secunde pe metru, egal cu unitati B. In Sistemul International al Unitatilor, campul magnetic este definit de Newtoni ori secunde pe Coulombi ori metri. Si pentru ca asta suna complicat, s-a gasit o denumire, unitatea de masura purtand numele lui Nikolai Tesla. Deci, 1 Newtoni ori secunde pe Coulombi ori metri este egal cu 1 Tesla. Nu mai am timp sa explic in videoul asta, pentru ca vrea sa rezolv o problema, dar vreau sa te gandesti la asta. Chiar daca suntem obisnuiti sa folosim magneti, si poate ca sunt diferiti de cum ne imaginam ca este electricitatea, dar magnitudinea sau mai bine spus unitatile de magnetism sunt de fapt definite in functie de efectele pe care le au asupra unei sarcini in miscare. De aceea unitatea Tesla este definita drept Newtoni ori secunde pe Coulombi. Deci, sarcina electrostatica pe Coulomb ori metru. Te voi lasa acum sa te gandesti la asta, pe data viitoare!