Электромагнитное поле как особый вид материи, электрическое и магнитное поле, составляющие его, основные свойства и характеристики полей

Электромагнитное полеЭлектромагнитным полем называют такой особый вид материи, который характеризуется совокупностью электрического поля и магнитного поля, при этом они являются взаимосвязанными между собой и друг друга взаимообуславливают. Электромагнитное поле имеет свойство непрерывно распределяться в пространстве, но также имеет дискретную структуры в виде фотонов. Для существования поля не нужно присутствие какого-либо другого вида материи. В вакууме электромагнитное поле движется со скоростью света, кроме того, поле обладает доступными для наблюдения магнитными и электрическими свойствами.

Изображение электрического поля, которое окружает отрицательный (синий) и положительный (красный) заряды

Изображение электрического поля, которое окружает отрицательный (синий) и положительный (красный) заряды. Geek3, CC BY-SA 3.0, через Викисклад

На электрические заряды электромагнитное поле воздействие с силой F. Силовое воздействие лежит в основе описывающих это поле векторных величин: индукции магнитного поля B, напряжённости электрического поля E. На перемещающийся со скоростью v электрический заряд q в магнитном поле, имеющем индукцию B и электрическом поле, имеющем напряжённость E будет действовать сила Лоренца:

Формула силы Лоренца

Электромагнитное поле обладает такими же свойствами и характеристиками, как обычное вещество. У него есть импульс (количество движения), масса и энергия.

Энергия электромагнитного поля в вакууме в единице объёма:

Формула энергии электромагнитного поля в вакууме

где ε0 – электрическая постоянная, равная 1/(4π∙9∙109) [Ф/м];
μ0 – магнитная постоянная, равна 4π∙10-7 [Гн/м].

Масса электромагнитного поля в единице объёма:

Формула массы электромагнитного поля

где c – скорость света в вакууме.

Силовые линии магнитного поля, которое создаётся постоянным магнитом в виде стержня. Использованы железные опилки на бумажном листе

Силовые линии магнитного поля, которое создаётся постоянным магнитом в виде стержня. Использованы железные опилки на бумажном листе.

Наличие массы указывает на то, что процессы, происходящие в поле, обладают инерционными свойствами.

Для единицы объёма электромагнитного поля импульс (количество движения) определяется по формуле:

Формула импульса (количества движения) электромагнитного поля

И магнитное поле, и электрическое поле могут быть как постоянными во времени, так и изменяющимися. В макроскопическом смысле постоянное электрическое поле – это поле электростатическое, оно создано совокупностью неизменных во времени и неподвижных в пространстве зарядов. В данной ситуации магнитное поле полностью отсутствует, а есть лишь электрическое поле.

При протекании в проводнике постоянного тока, внутри его и снаружи существует и магнитное и электрическое поля, которые не влияют друг на друга, в связи с чем их можно рассматривать отдельно.

В электромагнитном поле, изменяющимся во времени, его магнитная и электрическая составляющие взаимосвязаны друг с другом, а также взаимообуславливают друг друга, в связи с чем рассматривать отдельно их нельзя.

Закладка Постоянная ссылка.