Verschil tussen zwaartekracht en magnetisme

Belangrijkste verschil - zwaartekracht versus magnetisme

Zwaartekracht en magnetisme zijn twee soorten fundamentele interacties in de natuur. Magnetisme is een zeer sterke interactie in vergelijking met de zwaartekracht, de zwakste interactie. Zwaartekracht is altijd een aantrekkelijke interactie. In magnetisme zijn zowel aantrekkelijke als afstotende interacties mogelijk. De grootste verschil tussen zwaartekracht en magnetisme is dat zwaartekracht is een gevolg van ruimte-tijd kromming veroorzaakt door massa terwijl magnetisme wordt geproduceerd door geladen deeltjes of sommige materialen te bewegen. Zwaartekracht is een gemeenschappelijk bezit van zowel materie als antimaterie. Magnetisme is echter een speciale eigenschap van bewegende geladen deeltjes en magnetische materialen. Er zijn veel andere verschillen tussen zwaartekracht en magnetisme. Dit artikel probeert u een beter begrip van die verschillen te geven.

Wat is zwaartekracht

In de moderne fysica is zwaartekracht of gravitationele interactie een van de vier fundamentele interacties. Zwaartekracht is geen nieuw concept; Verschillende wetenschappers en filosofen, waaronder Galileo Galilei en Aristoteles, probeerden de zwaartekracht uit te leggen en te bestuderen. Uiteindelijk ontwikkelde de grote Engelse wetenschapper sir Isaac Newton een zeer succesvolle theorie van de zwaartekracht. Zijn theorie wordt vaak "de Newtons theorie van zwaartekracht"Waarin staat dat elk object met een massa elk ander object trekt door de zwaartekracht. Volgens zijn theorie is de zwaartekracht die op een object wordt uitgeoefend als gevolg van de onderlinge interactie met een ander object, recht evenredig met het product van twee massa's en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tussen de twee objecten. Dit wordt meestal uitgedrukt als F = GMm / r² waar F de zwaartekracht is, G de universele zwaartekrachtsconstante, r de afstand tussen de twee objecten, en M en m de massa's van de twee objecten. Newton dacht dat zijn theorie een universele theorie was die kon worden gebruikt om elke gravitationele interactie in het universum te verklaren. Echter, in de 20^th eeuw werden enkele astronomische verschijnselen waargenomen die niet kunnen worden verklaard met behulp van de Newton's gravitatietheorie.

Newtons theorie van de zwaartekracht is geen zeer nauwkeurige universele theorie. De oplossingen wijken met name af van de absolute waarden, wanneer deze worden gebruikt om problemen met hoge zwaartekracht op te lossen. De theorie van Newton is echter voldoende nauwkeurig genoeg om te worden gebruikt bij verschijnselen met lage zwaartekracht.

In 1916 opende de Einstein-theorie van algemene relativiteit een nieuw tijdperk in de natuurkunde. Volgens zijn theorie is de zwaartekracht geen kracht, maar een gevolg van de ruimte-tijdkromming die door de materie wordt veroorzaakt. Gravitationele interactie is de zwakste interactie uit de vier fundamentele interacties. Het is niet effectief over korte afstanden. Het mediërende deeltje van de gravitationele interactie is het massaloze deeltje dat 'graviton' wordt genoemd.

Einstein-theorie van zwaartekracht is zeer succesvol en kan zelfs worden gebruikt om zeer complexe zwaartekrachtverschijnselen in het universum te verklaren. Hoe het ook zij, de Einstein-theorie van de zwaartekracht wordt benaderd met de theorie van Newton als het gaat om toepassingen met zwaartekrachtwetgeving.

Wat is magnetisme

Magnetisme is een fysisch verschijnsel dat wordt veroorzaakt door sommige materialen en bewegende geladen deeltjes. Magnetisme is eenvoudigweg de interactie van sommige materialen en bewegende geladen deeltjes door de elektromagnetische interactie. Dus het mediërende deeltje in magnetisme is het foton.

Magnetisme heeft twee verschillende soorten bronnen. Ze bewegen geladen deeltjes en magnetische materialen. De meest voorkomende bewegende geladen deeltjes zijn elektronen. Een elektrische stroom is een vloed van bewegende elektronen. Dus een elektrische stroom kan een magnetisch veld eromheen produceren. Deze eigenschap wordt in veel toepassingen gebruikt, zoals elektromagneten. Een elektromagneet is een magneet die een magnetisch veld produceert door de stroom van een elektrische stroom door een spoel.   

Materialen die magnetische velden produceren, worden magnetische materialen genoemd. Normaal gesproken zijn elektronen van een atoom gepaard: één elektron met spin-up en het andere elektron met spin-down. Dus het netto magnetische effect van het paar verdwijnt. Maar in sommige materialen bevatten atomen ongepaarde elektronen. Dus die ongepaarde elektronen kunnen magnetisme produceren. Meestal worden magnetische materialen ingedeeld in drie groepen, afhankelijk van hun magnetische eigenschappen (hoe ze reageren op externe magnetische velden, hun intrinsieke magnetische momenten). Het zijn diamagnetische, paramagnetische en ferromagnetische materialen. Diamagnetische materialen stoten nauwelijks magnetische velden af, terwijl paramagnetische materialen nauwelijks aantrekken. Maar ferromagnetische materialen zoals ijzer worden sterk aangetrokken door externe magnetische velden. Sommige materialen zoals nikkel en kobalt kunnen hun magnetisme lang behouden als ze eenmaal zijn gemagnetiseerd. Dus staan ​​ze bekend als permanente magneten.

Verschil tussen zwaartekracht en magnetisme

bronnen:

Zwaartekracht: Massa is de bron van zwaartekracht.

Magnetisme: Bewegende geladen deeltjes en magnetische materialen zijn de bronnen van magnetisme.

Aard van de interactie

Zwaartekracht: Zwaartekracht is altijd een aantrekkelijke interactie.

Magnetisme: Zoals polen (zuid - zuidpolen of noord - noordpolen) afstoten. Maar tegenovergestelde polen (Zuid-Noordpolen) trekken aan.

Relatieve kracht van de interactie:

Zwaartekracht: Zwaartekrachtinteractie is erg zwak.

Magnetisme: Magnetisme is erg sterk in vergelijking met gravitatie-interactie.

Deeltjesbemiddelaar:

Zwaartekracht: Graviton is het mediërende deeltje dat verantwoordelijk is voor de interactie.

Magnetisme: Foton is het mediërende deeltje dat verantwoordelijk is voor de interactie.

polen:

Zwaartekracht: Er zijn geen palen in de zwaartekracht.

Magnetisme: Zuid- en Noordpool.

Afbeelding met dank aan:

"A magnetic quadrupole" door K. Aainsqatsi op Engelse Wikipedia - Oorspronkelijk geüpload naar de Engelse taal Wikipedia, (Public Domain) via Commons Wikimedia