Elektrika in magnetizem
Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Eléktriko ín magnetízem obravnavamo skupaj, saj so električni in magnetni pojavi povezani. Veji fizike, ki se ukvarja z njimi, včasih pravimo tudi elektrodinamika. Preučuje elektromagnetno valovanje, električno in magnetno polje ter pripadajoče potenciale, ter dinamiko električno nabitih teles.
[uredi] Osnove elektrodinamike
Osnovo za elektrodinamiko predstavljajo Maxwellove enačbe, ki poenoteno opisujejo električne in magnetne pojave.
Iz homogenih Maxwellovih enačb se da pokazati, da lahko jakost električnega polja E in gostoto magnetnega polja B enotno opišemo s skalarnim potencialom φ in vektorskim potencialom A:
Dejstvo, da nastopa vektorski potencial tako v električnem kot v magnetnem polju, kaže na to, da sta električno in magnetno polje pravzaprav dve predstavitvi enega samega elektromagnetnega polja. Isto se pokaže tudi v relativistični obravnavi elektrodinamike, kjer električno in magnetno polje nastopajo le kot komponente tenzorja elektromagnetnega polja.
Z vrednostmi električnega in magnetnega polja potenciala φ in A še nista povsem določena. Najdemo lahko več takih potencialov φ in A, ki privedejo k enakim fizikalnim zakonom. Takšne potenciale povezuje umeritvena transformacija:
Pri tem je ψ(r,t) poljubno skalarno polje.
[uredi] Posebni primeri
Elektrostatika se omejuje na obravnavo primerov, v katerih električni naboji mirujejo, električno polje pa se s časom ne spreminja.
Magnetostatika obravnava magnetna polja, ki se s časom ne spreminjajo. Ta približek ustreza zahtevi po konstantnih električnih tokovih. V tem približku lahko obravnavamo elektromagnetno indukcijo.
V kvazistacionarnem približku zanemarimo premikalni tok. Približek je primeren za razmeroma nizke frekvence elektromagnetnega polja.
V splošni obravnavi elektromagnetnega valovanja ne uporabimo nobenega od zgornjih približkov.
Posebne primere elektrodinamike lahko ponazorimo s preglednico, v kateri pokažemo, kakšne približke Maxwellovih enačb uporabljamo v katerem od primerov.
Elektrostatika | Magnetostatika | Kvazistacionarno polje | Elektromagnetno valovanje |
---|---|---|---|
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
/ | ![]() |
![]() |
![]() |
/ | ![]() |
![]() |
![]() |
[uredi] Glej tudi
Splošna področja fizike
|
|
Astrofizika | Atomska in molekulska fizika | Dinamika tekočin | Elektrika in magnetizem | Fizika goste snovi | Fizika nizkih temperatur | Fizika osnovnih delcev | Fizika plazme | Fizika polimerov | Fizika snovi | Fizika trdne snovi | Jedrska fizika | Kvantna mehanika | Kvantna teorija polja | Mehanika | Mehanika kontinuov | Optika | Posebna teorija relativnosti | Računska fizika | Splošna teorija relativnosti | Statistična mehanika | Termodinamika |