Электромагнитное поле

Теорию электромагнитного поля создал Максвелл. Исходя из закона электромагнитной индукции в контуре, охватывающем изменяющееся магнитное поле, возникает э.д.с. индукции, которая наводит в контуре ток.

Проводник не занимает главную роль в явлении электромагнитной индукции. Он только дает возможность обнаружить явление индукции. Истинная сущность явления индукции, так установил Максвелл, заключается в следующем: в пространстве, где изменяется магнитное поле, возникает изменяющееся во времени электрическое поле. Этому изменяющемуся во времени электрическому полю Максвелл дал название "ток электрического смещения".

В отличие от поля неподвижных зарядов силовые линии изменяющегося во времени электрического поля,(тока электрического смещения) могут быть замкнуты так же, как и силовые линии магнитного поля.

Между электрическими и магнитными полями существует тесная связь. Она устанавливается следующими законами.

1. Переменное во времени электрополе в любой точке пространства создает изменяющееся магнитное поле. Силовые линии магнитного поля охватывают силовые линии вызвавшего их переменного электрического поля. В каждой точке рассматриваемого пространства вектор напряженности электрического поля и вектор напряженности магнитного поля взаимно перпендикулярны. Направления силовых линий магнитного поля, возникающего при изменениях электрического поля, показаны на рис. 1. Направление нарастающего во времени электрического поля связано с направлением вектора Н правилом буравчика (правоходовой винт).

Первый закон электромагнитного поля (закон Максвелла)

2. Переменное во времени магнитное поле в любой точке пространства создает изменяющееся электрическое поле. Силовые линии электрического поля охватывают силовые линии вызвавшего его переменного магнитного поля. В каждой точке рассматриваемого пространства вектор напряженности магнитного поля и вектор напряженности электрического поля взаимно перепендикулярны. Направление силовых линий электрического поля при изменениях магнитного поля изображено на рис. 2. Направление линий напряженности электрического поля связано с изменением во времени магнитной индукции правилом левоходового винта.

Второй закон электромагнитного поля (закон Максвелла)

Совокупность переменного электрического поля и сопутствующего ему переменного магнитного поля названа электромагнитным полем.

Важнейшая особенность электромагнитного поля состоит в том, что оно перемещается в пространстве во все стороны от точки, в которой возникло первоначальное возмущение. Это поле может существовать самостоятельно после того, как источник электромагнитного возмущения перестал действовать. Возникшее в какой-либо точке пространства быстро изменяющееся во времени электрическое поле возбуждает в соседних точках окружающего пространства переменное магнитное поле, которое в свою очередь также возбуждает электрическое поле и т.д. Изменяющиеся электрические и магнитные поля распространяются со скоростью света 300000 км/с (в вакууме).

Распространения периодически изменяющегося электромагнитного поля есть волновой процесс - электромагнитные волны.

Электромагнитные волны переносят энергию, которой обладает электромагнитное поле.

Направление перемещения электромагнитной энергии может быть определено по правилу буравчика: если рукоятку буравчика поворачивать от вектора Е к вектору В по кратчайшему пути, то направление перемещения буравчика совпадает с направлением распространения электромагнитной энергии.

Объемная плотность энергии электромагнитного поля равна сумме объемных плотностей энергии электрического и магнитного полей:

ω = ½ εа E2 + ½ μа Hа

РадиоЭйр.ру рекомендует

Детская одежда Mayoral в интернет-магазине ДетвораШоп

Меню

Спонсоры

Ссылки