Kas yra judantis mokestis?

Judantis krūvis yra neoficialus būdas nurodyti įkrautą objektą, kuris keičia savo padėtį konkretaus stebėtojo atžvilgiu. Judantys krūviai labai skiriasi nuo stacionarių tuo, kad sukuria magnetinius laukus. Kadangi objektas gali judėti vieno stebėtojo atžvilgiu, o kito atžvilgiu likti nejudantis, skirtingi stebėtojai gali išmatuoti skirtingas to paties magnetinio lauko vertes. Šis pastebėjimas buvo viena iš motyvų, paskatinusių Albertą Einšteiną 1905 m. suformuluoti savo specialiąją reliatyvumo teoriją.

Elektros srovė yra dažnas judančio krūvio pavyzdys. Kai laidas yra prijungtas prie akumuliatoriaus, akumuliatoriaus palaikomas elektrinis laukas natūraliai sukelia elektronų judėjimą laide. Nors elektronai yra atsakingi už krūvio pernešimą laidais, didesni jonai perkelia krūvį akumuliatoriaus viduje. Neigiami jonai juda iš teigiamo akumuliatoriaus gnybto į neigiamą gnybtą, o teigiami jonai juda priešinga kryptimi. Tokiu būdu akumuliatorius veikia kaip siurblys, stumiantis srovę aplink grandinę.

Krūvių judėjimas grandinėje sukuria magnetinį lauką. Nors moksleiviams dažnai susidaro įspūdis, kad elektros grandinės galia slypi elektronų judėjime laidoje, grandinės naudingumas visais atvejais, išskyrus pačius pagrindinius, yra sukuriami elektromagnetiniai laukai. Šiuolaikinės technologijos naudoja šiuos laukus daugybe būdų, ypač maitindamos elektromagnetus, būtinus elektros variklių veikimui.

Judantys krūviai yra ne tik magnetinių laukų priežastis, bet ir jų veikiami. Magnetinis laukas sukelia judančio krūvio kreivumą ir kuo didesnis jo greitis, tuo didesnę jėgą magnetinis laukas veikia judančiam krūviui. Tokiu būdu srovė vienoje grandinėje gali paveikti srovę kitoje. Transformatoriai naudoja šį efektą, panaudodami srovę viename laide, kad generuotų kitokią srovę kitame. Elektros jėgainės naudoja šios idėjos variantą elektrai gaminti.

Elektra įkrautos dalelės veikia viena kitą, todėl norint judėti viena kitos atžvilgiu reikia dirbti net ir nesant magnetinių laukų. Darbas, reikalingas krūvių rinkiniui surinkti, yra lygus sistemos elektros energijai. Du teigiamai įkrauti objektai atstumia vienas kitą, o pastangos, kurių reikia norint juos stumti vienas prie kito, gali būti prilygintos energijai, reikalinga spyruoklei suspausti. Akumuliatorius kokybiškai gali būti suprantamas kaip tokių spyruoklių pora, o dėl cheminių reakcijų akumuliatoriaus viduje abiejuose galuose susikaupia panašaus ženklo krūviai.