Qu'est-ce qu'une charge de déménagement?
Une charge mobile est une manière informelle de se référer à un objet chargé qui change de position par rapport à un observateur particulier. Les frais de déplacement diffèrent sensiblement des frais fixes en ce qu'ils génèrent des champs magnétiques. Puisqu'un objet peut se déplacer par rapport à un observateur tout en restant stationnaire par rapport à un autre, il est possible pour différents observateurs de mesurer différentes valeurs pour le même champ magnétique. Cette observation est une des raisons qui poussa Albert Einstein à formuler sa théorie de la relativité spéciale en 1905.
Le courant électrique est un exemple courant de charge mobile. Lorsqu'un fil est connecté à une batterie, le champ électrique maintenu par la batterie provoque naturellement le déplacement des électrons dans le fil. Tandis que les électrons sont responsables de la charge sur les fils, les plus gros ions déplacent la charge à l'intérieur de la batterie. Les ions négatifs se déplacent de la borne positive d'une batterie à sa borne négative, tandis que les ions positifs se déplacent dans la direction opposée. De cette manière, une batterie agit comme une pompe qui pousse le courant autour d’un circuit.
Le mouvement des charges dans le circuit génère un champ magnétique. Bien que les écoliers aient souvent l'impression que la puissance d'un circuit électrique réside dans le mouvement des électrons dans le fil, l'utilité d'un circuit dans toutes les applications, à l'exception des plus élémentaires, se trouve dans les champs électromagnétiques produits. La technologie moderne utilise ces domaines de multiples façons, notamment pour alimenter des électroaimants essentiels au fonctionnement des moteurs électriques.
Les frais de déménagement ne sont pas seulement la cause des champs magnétiques, ils en sont également affectés. Un champ magnétique provoque la courbe d’une charge en mouvement et plus sa vitesse est grande, plus le champ magnétique exerce une force sur la charge en mouvement. De cette façon, le courant dans un circuit peut influencer le courant dans un autre. Les transformateurs utilisent cet effet en utilisant le courant dans un fil pour générer un courant différent dans un autre. Les centrales électriques utilisent une variante de cette idée pour produire de l'électricité.
Les particules chargées électriquement exercent une force les unes sur les autres. Il faut donc travailler pour les déplacer les unes par rapport aux autres, même en l'absence de champs magnétiques. Le travail requis pour assembler une collection de charges équivaut à l'énergie électrique du système. Deux objets chargés positivement se repoussent, et l'effort nécessaire pour les pousser l'un vers l'autre peut être assimilé à l'énergie nécessaire pour comprimer un ressort. Une batterie peut être comprise qualitativement comme une paire de tels ressorts et des réactions chimiques à l’intérieur de la batterie provoquent la formation de charges du même signe aux deux extrémités.