Важнейшая особенность электромагнитного поля

Важнейшая особенность электромагнитного поля

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.


style="display:block; text-align:center;"
data-ad-layout="in-article"
data-ad-format="fluid"
data-ad-client="ca-pub-6007240224880862"
data-ad-slot="8925203109">

Изменяющиеся электрические и магнитные поля, переходя от точки к точке пространства, распространяются в вакууме со скоростью света (3-108 м/с). Перенос волной электромагнитной энергии в пространстве характеризуется вектором, равным векторному произведению напряженностей электрического и магнитного полей, Вт/м2:

П = Е х Н.  

Направление вектора П совпадает с направлением распространения волны, а его модуль численно равен количеству энергии, которую волна переносит в единицу времени через единичную площадку, расположенную перпендикулярно направлению распространения волны. Понятие о потоке энергии любого вида было впервые введено Н. А. Умовым в 1874 г. Формула для вектора П была получена на основании уравнений электромагнитного поля Дж. Г. Пойнтингом в 1884 г. Поэтому вектор П именуют вектором Умова—Пойнтинга.

Процесс распространения периодически изменяющегося электромагнитного поля — волновой. Электромагнитные волны излученного поля, встречая на своем пути проводники, возбуждают в них ЭДС той же частоты, что и частота создающего наведенную ЭДС электромагнитного поля. Часть энергии, которую переносят электромагнитные волны, передается токам, возникающим в проводниках.


style="display:block; text-align:center;"
data-ad-layout="in-article"
data-ad-format="fluid"
data-ad-client="ca-pub-6007240224880862"
data-ad-slot="8925203109">

Расстояние, на которое перемещается фронт волны за время, равное одному периоду электромагнитного колебания, называют длиной волны.

Используя поверхности равных фаз, длину электромагнитной волны можно определить как кратчайшее расстояние между двумя поверхностями равных фаз, на которых фазы отличаются на 2п. Поверхность равных фаз — это фронт волны. В зависимости от формы поверхности равных фаз (или волнового фронта) различают плоские, цилиндрические и сферические волны. Все перечисленные типы электромагнитных волн являются поперечными электромагнитными волнами: у них векторы Е и Н осциллируют в направлениях, перпендикулярных направлению распространения волны (направлению вектора П).

Электромагнитные поля и волны

Электромагнитные поля и волны

Радиоволны, тепловое и ультрафиолетовое излучение, свет, рентгеновское и у-излучение — это все волны электромагнитной природы, но разной длины. И все эти волны используются техническими средствами разведки.

В соответствии с законом электромагнитной индукции, в контуре, охватывающем изменяющееся магнитное поле, возникает ЭДС, которая возбуждает в этом контуре ток. Проводник здесь не играет существенной роли. Он лишь позволяет обнаружить индуцированный ток. Истинная сущность явления индукции, как установил Дж.К. Максвелл, заключается в том, что в пространстве, где изменяется магнитное поле, возникает изменяющееся во времени электрическое поле. Это изменяющееся во времени электрическое поле Дж. К. Максвелл назвал током 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. Поэтому между электрическими и магнитными полями существуют тесная связь и взаимодействие, которые подчиняются следующим законам.

Переменное во времени электрическое поле 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 Е и вектор напряженности магнитного поля Н ортогональны друг другу.

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 Н и вектор напряженности электрического поля Е взаимно перпендикулярны.

Совокупность переменного электрического поля Е и неразрывно связанного с ним переменного магнитного поля Н образует электромагнитное поле.

Яндекс.Метрика