Електромагнітне поле
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Електромагнітне поле — це фізична сутність, якою описується електромагнітна взаємодія між фізичними тілами.
Зміст |
[ред.] Кількісні характеристики
Електромагнітне поле характеризується векторними величинами напруженістю електричного поля , вектором електричної індукції
, вектором магнітної індукції
й напруженістю магнітного поля
.
У вакуумі [1]
,
.
У середовищі ці співвідношення несправедливі з-за процесів поляризації та намагнічування. В загальному випадку
,
,
де — вектор поляризації, а
— вектор намагніченості.
Конкретний зв'язок між цими величинами визначається фізичними процесами, які відбувається в середовищі й описується формулами, які називаються матеріальними співвідношеннями.
Наприклад для однорідних ізотропних середовищ при слабких полях і без врахування запізнення й просторової дисперсії матеріальні співвідношення записуються:
,
,
де ε — діелектрична проникність середовища, μ — магнітна проникність середовища.
У теорії відносності електромагнітне поле описується 4-тензором електромагнітного поля.
[ред.] Джерела електромагнітного поля
Електромагнітне поле сворюється зарядами. Непорушні заряди створюють елктричне поле, рухомі заряди — електричне й магнітне поле.
Із цього випливає, що поділ на електричні й магнітні поля є доволі умовниим. Якщо заряди нерухомі в одній інерційній системі координат, то відносно спостерігача в рухомій системі координат вони рухаються. В такому випадку непорушний спостерігача фіксуватиме лише електричне поле, а рухомий — електричне й магнітне поле водночас. Ці міркування свідчать про нерозризвність поняття електромагнітного поля.
Кількісно електричні й магнітні поля, створені нерухомими й рухомими зарядами визначаються рівняннями Максвела.
Необхідно зауважити, що магнітне поле постійних магнітів створюється узгодженим рухом електронів у атомах, тобто мікроскопічними електричними струмами.
[ред.] Дія на фізичні тіла
Електромагнітне поле, яке породжується зарядами й струмами, діє на заряди й струми в фізичних тілах.
Сила, з якою електромагнітне поле діє на заряджену частку називається силою Лоренца.
Електромагнітне поле взаємодіє також через свою магнітну складову із спінами часток .
[ред.] Розповсюдження в просторі
Електромагнітне поле створене зарядами розповсюджується в просторі у вигляді електромагнітних хвиль.
Таким чином взаємодія заряджених тіл не є миттєвою. Зміна положення одного заряду викликає зміну сили, з якою він діє на інший заряд, лише через проміжок часу, потрібний для того, щоб електромагнітна хвиля подолала віддаль між зарядами. Електромагнітні хвилі розповсюджуються зі швидкістю світла.
[ред.] Фотони
Носіями електромагнітного поля є фотони — елементарні частки із нульовою масою спокою.
Електромагнітні хвилі випромінюються й поглинаються квантами із енергією .
[ред.] Примітки
- ↑ На цій сторінці формули записані з використанням природної для електромагнітного поля системи одиниць СГСГ. У системі СІ одиниці для вимірювання різних векторних характеристик електромагнітного поля різні, й тому замість рівності векторів потрібно записувати їхню пропорційність.
![]() |
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її. |