Pokretni električni naboj osnova je mnogih pojava koje se događaju u prirodi. Na primjer, mnoge čestice nabijene visokom energijom neprestano "bombardiraju" našu Zemlju.
Između Zemlje i svemira
Većina njih potječe izvan Sunčevog sustava u obliku protona, a negdje oko 14% - u obliku čestica. Najvjerojatnije se naboji formiraju unutar Galaksije i stoga se nazivaju galaktičkim zrakama. Dobro poznajemo i sunčeve zrake koje se sastoje od protona. Udar je posebno jak kada se na površini Sunca pojave poremećaji.
Kako se približavaju Zemlji, naboji ulaze u njezino magnetsko polje. Ako pokretni električni naboj ima malu energiju, čestica se odbija i ne stiže do Zemlje. Ali čestice nabijene velikom energijom mogu doći do površine. U isto vrijeme, čini se da vijugaju oko magnetskih linija sile.
Postoje zone u blizini Zemlje u kojima se nabijene čestice nakupljaju u posebno velikim količinama. Zovu se radijacijski pojasevi i jesuvrsta "zamki" gdje se naboji hvataju u polje.
Geomagnetsko polje zadržava većinu elektrona i protona zbog činjenice da se u atmosferi sudaraju s atomskim jezgrama atmosferskih plinova. Događaju se nuklearne reakcije i emitiraju se neutroni koji nemaju naboj. Stoga magnetsko polje ne djeluje na njih.
Neutroni se kreću u zonu nižeg intenziteta, a zatim se raspadaju na elektrone, protone i neutrine, koje (s izuzetkom neutrina) ponovno hvata magnetsko polje. Na kraju nastaju pojasevi zračenja. Neutrino odleti, jer nema pokretni električni naboj.
Prirodni fenomeni
Svi su čuli, a neki su i vidjeli takav prirodni fenomen kao što je aurora borealis. Najčešće se može promatrati u visokim geografskim širinama sjevera. Rjeđe se pojavljuje na jugu. Svjetlost ovdje generiraju solarni protoni koji prodiru u magnetsko polje.
Atmosfera na vrhuncu njihovog klastera vrlo je rijetka. Ali čak i ovdje postoje kisik i dušik, sudarajući se s kojima se dobiva sjaj. Ovi se fenomeni događaju kontinuirano, ali daleko od toga da su uvijek vidljivi ljudskom vidu. Međutim, kada Sunce doživi smetnje, povećani broj protona omogućit će ljudima da promatraju izuzetno lijep prizor na nebu.
Još jedan dobro poznati prirodni fenomen koji sadrži pokretni električni naboj je munja. U njima se javljaju ogromna električna pražnjenja u obliku iskri. Munje se javljaju između oblaka u atmosferi ili između oblaka i tla. Njihova duljina ponekad doseže nekoliko kilometara, dok je promjer samo nekoliko desetaka centimetara, a trajanje ne doseže ni sekundu. Munja se gotovo uvijek pojavljuje s grmljavinom. Najčešće imaju linearni oblik, ali ponekad su u obliku kuglica. Potonje su posebno okružene mističnim pričama.
Trenutno
Pokretni električni naboj naziva se električna struja, što je od interesa za praktični život ljudi. Uz njegovu pomoć rade elektromotori, televizija, radio, računala i mnogi drugi uređaji. Koje god područje ljudske aktivnosti se dotakne, učinci uzrokovani električnim nabojem su posvuda.
Pojava struje i njezin odnos s magnetskim i električnim poljima povezuje se s imenom Faradaya, koji je formulirao teoriju da električni naboji ne djeluju izravno jedni na druge. Svaki od njih stvara električno polje oko sebe. Uz pomoć njega dolazi do interakcije.
Električno polje pokretnog naboja
Glavna veličina koja djeluje u električnom polju je sila koja se primjenjuje na pozitivan naboj. Zove se jakost električnog polja.
Radi praktičnosti, svako polje u svemiru je prikazano kao linije sile, čije tangente pokazuju njegov smjer. Mogu se vidjeti u bilo kojoj viskoznoj tekućini kada se pomiješaju s izduženim dielektrikom. U blizini tijela s nabojem, komadi dielektrika nizaju se u nizu duž silelinije.
Električno polje može biti potencijalno. U njemu rad sila ne ovisi o obliku puta pri pomicanju naboja u različite točke. Dakle, položaj dviju točaka u ovom polju određuje rad naboja između njih (a to je napon).
Još neke zanimljive značajke
Električna struja može se pojaviti samo u prisutnosti električnog polja. Sve tvari, ovisno o njihovoj sposobnosti održavanja struje u sebi, su vodiči i izolatori. Prvi imaju puno besplatnih naknada, pa se lako kreću. Izolatori ih nemaju.
U magnetskim poljima, za razliku od električnih, linije sile nemaju ni početak ni kraj. Na primjer, u ravnom vodiču oni su krug.
Osim toga, zanimljivo je da električni naboj, koji je u stacionarnom stanju, u magnetskom polju nema utjecaja. To se događa samo s pokretnim nabojem.
