Elektromanyetik
Her
ne kadar elektrostatik ve manyetik kuvvetler, aynı 'elektromanyetik' kuvvetin
farklı belirme biçimleri ise de, anlatım kolaylığı açısından bu ikisini ayrı ayrı
ele almakta yarar var. Hem de bu kuvvetler, kütleçekimine oranla çok daha, 1036
misli şiddetli olduklarından, incelenmeleri için büyük ölçekli cisimlere gereksinim
yok.
Örneğin
elektrostatik kuvvet, iki protonun, yani iki hidrojen iyonunun çarpışma deneyleriyle
incelenebilir. İzleme kolaylığı açısından hidrojen iyonları yerine, eşit miktarlarda
ve aynı işaretli yük taşıyan, örneğin iki yağ damlacığı da kullanılabilir. İçi
vakumlanmış kapalı bir kap içerisindeki damlacıklar, yatay yönde eşit hızlarla
birbirlerine doğru püskürtüldüklerinde; önce birbirlerine doğru yaklaşırken, aralarındaki
elektrostatik itme kuvveti nedeniyle yavaşlayacak, belli bir mesafede durduktan
sonra, yine aynı itme kuvveti nedeniyle, ters yönde hızlanmaya başlayacaktır.
Gerekli görülüyorsa eğer, damlacıklar üzerindeki yerçekimini dengeleyerek yatay
bir düzlemde hareket etmelerini zorlamak amacıyla, dikey yönde bir elektrik alanı
uygulanabilir. Elektrostatik kuvvetin simetri özelliklerinin irdelenmesi bundan
öte, yerküre ve bilya ikilisini kullanarak kütleçekimi için yapılmış olan değerlendirmelerin
benzerleridir. Manyetik kuvvet daha ilginç...
Manyetik
kuvveti incelemek için, sabit bir mıknatıs veya elektromıknatıs kullanılabilir.
Elektromıknatısta bobinden geçirilen bir akım, bobin ekseni doğrultusunda manyetik
alana yol açarken; sabit mıknatısta bunu, mıknatısı oluşturan atomların çekirdeklerinin
ve yörünge elektronlarının spinlerine karşılık gelen dairesel akımların toplamı
yapar. Dolayısıyla, aslında ikisi arasında bir fark yoktur. Fakat simetri özelliklerini
irdelemek açısından, atomları ve çekirdekleri izlemeye çalışmak yerine bir bobini
izlemek kolaylık sağlayacağından, biz bir elektromıknatısı tercih edeceğiz.