Što je pokretna naknada?

Pokretni naboj je neformalni način upućivanja na nabijeni objekt koji mijenja svoj položaj u odnosu na određenog promatrača. Pokretni naboji značajno se razlikuju od stacionarnih po tome što stvaraju magnetska polja. Budući da se objekt može kretati u odnosu na jednog promatrača, dok ostaje nepomičan u odnosu na drugog, moguće je da različiti promatrači izmjere različite vrijednosti za isto magnetsko polje. Ovo zapažanje bila je jedna od motivacija koja je navela Alberta Einsteina da formulira svoju specijalnu teoriju relativnosti 1905. godine.

Električna struja je uobičajen primjer pokretnog naboja. Kada je žica spojena na bateriju, električno polje koje održava baterija prirodno uzrokuje pomicanje elektrona u žici. Dok su elektroni odgovorni za nošenje naboja duž žica, veći ioni pomiču naboj unutar baterije. Negativni ioni se kreću od pozitivnog terminala baterije do njenog negativnog terminala, a pozitivni ioni kreću se u suprotnom smjeru. Na ovaj način baterija djeluje poput pumpe koja gura struju oko strujnog kruga.

Kretanje naboja u krugu stvara magnetsko polje. Iako se školarcima često daje dojam da snaga električnog kruga leži u gibanju elektrona u žici, korisnost kruga u svim osim najosnovnijim primjenama nalazi se u proizvedenim elektromagnetskim poljima. Moderna tehnologija koristi ta polja na bezbroj načina, ponajviše za napajanje elektromagneta koji su kritični za rad električnih motora.

Pokretni naboji nisu samo uzrok magnetskih polja nego su i oni pod utjecajem. Magnetsko polje uzrokuje krivulju pokretnog naboja i što je veća njegova brzina, to je veća sila koja djeluje na naboj koji se kreće. Na taj način struja u jednom krugu može utjecati na struju u drugom. Transformatori koriste ovaj učinak, koristeći struju u jednoj žici za generiranje različite struje u drugoj. Električne elektrane koriste varijaciju ove ideje za proizvodnju električne energije.

Električno nabijene čestice djeluju silom jedna na drugu, pa je potreban rad kako bi se pomicale jedna u odnosu na drugu čak i u odsutnosti magnetskih polja. Posao potreban za sastavljanje skupa naboja jednak je električnoj energiji sustava. Dva pozitivno nabijena objekta međusobno se odbijaju, a napor potreban da se gurnu jedan prema drugome može se usporediti s energijom potrebnom za sabijanje opruge. Akumulator se kvalitativno može shvatiti kao par takvih opruga, a kemijske reakcije unutar baterije uzrokuju da se naboji sličnog znaka skupljaju na oba kraja.