Hva er et bevegelsesgebyr?
En bevegelig ladning er en uformell måte å henvise til et ladet objekt som endrer sin posisjon i forhold til en bestemt observatør. Bevegelsesladninger skiller seg markant fra stasjonære fordi de genererer magnetiske felt. Siden en gjenstand kan bevege seg i forhold til en observatør mens den forblir stasjonær i forhold til en annen, er det mulig for forskjellige observatører å måle forskjellige verdier for det samme magnetfeltet. Denne observasjonen var en motivasjon som førte Albert Einstein til å formulere sin spesielle relativitetsteori i 1905.
Elektrisk strøm er et vanlig eksempel på flytting av ladning. Når en ledning er koblet til et batteri, fører det elektriske feltet som vedlikeholdes av batteriet naturlig til at elektroner i ledningen beveger seg. Mens elektronene er ansvarlige for å føre ladning langs ledningene, flytter større ioner ladningen inne i batteriet. Negative ioner beveger seg fra den positive terminalen til et batteri til dets negative terminal, og positive ioner beveger seg i motsatt retning. På denne måten fungerer et batteri som en pumpe som skyver strøm rundt en krets.
Bevegelsen av ladninger i kretsen genererer et magnetfelt. Selv om skolebarn ofte får inntrykk av at kraften til en elektrisk krets ligger i bevegelsen til elektronene i ledningen, er nytten av en krets i alle unntatt de mest grunnleggende bruksområder funnet i de elektromagnetiske feltene som produseres. Moderne teknologi utnytter disse feltene på mange måter, spesielt for å drive elektromagneter som er kritiske for driften av elektriske motorer.
Bevegelige ladninger er ikke bare årsaken til magnetfelt, men de påvirkes også av dem. Et magnetfelt får en bevegelig ladning til å krumme, og jo større hastighet den er, jo mer kraft utøver magnetfeltet på den bevegelige ladningen. På denne måten kan strøm i en krets påvirke strømmen i en annen. Transformatorer bruker denne effekten, og bruker strømmen i en ledning for å generere en annen strøm i en annen. Elektriske kraftverk bruker en variant av denne ideen for å generere strøm.
Elektrisk ladede partikler utøver kraft på hverandre, så det kreves arbeid for å bevege seg i forhold til hverandre selv i fravær av magnetiske felt. Arbeidet som kreves for å samle en samling av ladninger tilsvarer den elektriske energien i systemet. To positivt ladede gjenstander avviser hverandre, og innsatsen som kreves for å skyve dem mot hverandre kan sammenlignes med energien som kreves for å komprimere en fjær. Et batteri kan kvalitativt forstås som et par slike fjærer, og kjemiske reaksjoner inne i batteriet får ladninger av lignende skilt til å falle sammen i begge ender.