CÂmpul eleCtromagnetiC Analiza fenomenelor electrice și magnetice studiate în capitolele precedente sugerează ideea existenţei unei legături între ele. Într-adevăr, conform experienţelor lui Oersted, în ju rul oricărui conductor parcurs de curent electric întotdeauna există un câmp magnetic cu linii închise. Totodată, studiul fenomenului de inducţie electro magnetică de monstrea ză că variaţia inducţiei câmpului mag netic determină apariţia unui câmp electric tur bio nar, adică tot cu linii închise, datorită căruia apare curentul indus în spirele bobinei.
Generalizând rezultatele experimentale referitoare la fenomenele electrice și magnetice, cunoscute la acel timp, fizicianul englez J.C. Maxwell a elaborat teoria câmpului electromagnetic și a undelor elec tro magnetice. Această teorie are la ba ză două ipoteze foarte importante. Din legea in duc ţiei electromagnetice desco perită experimental de către Faraday rezultă că într-o spiră conduc toa re curentul indus, apărut în urma variaţiei inducţiei câmpului magnetic, este determinat de existenţa unui câmp electric turbionar
46
Alături de Newton şi Einstein, este considerat unul dintre cei mai de vază fizicieni din toate timpurile. Este cunoscut prin lucrările sale în diferite domenii ale fizicii: electro dinamică, fizică moleculară, fizică statistică, optică, mecanică, teoria elasticităţii. Se consideră unul dintre fondatorii teoriei cineticomoleculare a gazelor. Cele mai importante realizări însă au fost obţinute în electrodinamică. În anii 1860–1865 a elaborat teoria câmpului electromagnetic, care conţine toate legităţile proceselor electromagnetice. A introdus noţiunea de curent de deplasare şi a demonstrat teoretic existenţa undelor electromagnetice care se propagă în spa ţiul liber cu viteza luminii. A înaintat ipoteza despre natura electro mag ne tică a luminii.
JAMes cLerk MAxweLL (1831–1879) fizician englez
(fig. 3.3, a). Maxwell generalizează această lege, presupunând apariţia câmpului electric chiar și în lipsa spirei conductoare (fig. 3.3, b), adică a subs tan ţei. Așadar, orice câmp magnetic va riabil în timp generează un câmp electric turbionar. Intensitatea câmpului electric este cu atât mai mare cu cât variaţia câm pu lui mag netic este mai rapidă, iar sensul vectorului se determină în baza regulii lui Lenz (fig. 3.3, b). Analizând procesul de încărcare-descărcare a con densatorului din circuitul oscilant, Maxwell înain tează a doua ipoteză: orice câmp electric variabil în timp generează un câmp magnetic turbionar. Inducţia magnetică a acestui câmp este cu atât mai mare cu cât intensitatea câmpului electric variază mai rapid, iar sensul vectorului este determinat de regula bur ghiului de dreapta (fig. 3.4). Conform acestei ipoteze, într-un circuit de curent alternativ, de exemplu, de încărcare a condensatorului, câmpul magnetic este creat nu numai de conductoarele parcurse de curent, dar și de câmpul electric variabil dintre armăturile conden satorului. Rezultă că într-o regiune a spaţiului unde se manifestă câmpul electric variabil con co mi tent există și câmp magnetic variabil, deoarece aceste câmpuri nu pot fi se parate. Generându-se reciproc, ele formează un câmp unic, numit câmp electromagnetic. Câmpul electromagnetic reprezintă o formă deosebită de existenţă a ma te riei. Acesta este caracterizat de vectorii intensităţii câmpului electric şi in duc ţiei celui magnetic , care variază simultan în plane reciproc per pen di culare. Câmpurile electric și magnetic staţionare analizate în capitolele precedente reprezintă, du pă cum rezultă din teoria lui Maxwell, cazuri particulare ale câm pului electromagnetic unic.
Verificaţi-vă cunoştinţele 1. Care sunt ipotezele lui Maxwell? Explicaţi esenţa lor. 2. Cum se determină sensul vectorilor intensităţii câmpului electric şi inducţiei celui magnetic care apar la variaţia câmpului magnetic şi, respectiv, a celui electric? 3. În ce constă interdependenţa câmpurilor electric şi magnetic? 4. Ce reprezintă câmpul
Generalizând rezultatele experimentale referitoare la fenomenele electrice și magnetice, cunoscute la acel timp, fizicianul englez J.C. Maxwell a elaborat teoria câmpului electromagnetic și a undelor elec tro magnetice. Această teorie are la ba ză două ipoteze foarte importante. Din legea in duc ţiei electromagnetice desco perită experimental de către Faraday rezultă că într-o spiră conduc toa re curentul indus, apărut în urma variaţiei inducţiei câmpului magnetic, este determinat de existenţa unui câmp electric turbionar
46
Alături de Newton şi Einstein, este considerat unul dintre cei mai de vază fizicieni din toate timpurile. Este cunoscut prin lucrările sale în diferite domenii ale fizicii: electro dinamică, fizică moleculară, fizică statistică, optică, mecanică, teoria elasticităţii. Se consideră unul dintre fondatorii teoriei cineticomoleculare a gazelor. Cele mai importante realizări însă au fost obţinute în electrodinamică. În anii 1860–1865 a elaborat teoria câmpului electromagnetic, care conţine toate legităţile proceselor electromagnetice. A introdus noţiunea de curent de deplasare şi a demonstrat teoretic existenţa undelor electromagnetice care se propagă în spa ţiul liber cu viteza luminii. A înaintat ipoteza despre natura electro mag ne tică a luminii.
JAMes cLerk MAxweLL (1831–1879) fizician englez
(fig. 3.3, a). Maxwell generalizează această lege, presupunând apariţia câmpului electric chiar și în lipsa spirei conductoare (fig. 3.3, b), adică a subs tan ţei. Așadar, orice câmp magnetic va riabil în timp generează un câmp electric turbionar. Intensitatea câmpului electric este cu atât mai mare cu cât variaţia câm pu lui mag netic este mai rapidă, iar sensul vectorului se determină în baza regulii lui Lenz (fig. 3.3, b). Analizând procesul de încărcare-descărcare a con densatorului din circuitul oscilant, Maxwell înain tează a doua ipoteză: orice câmp electric variabil în timp generează un câmp magnetic turbionar. Inducţia magnetică a acestui câmp este cu atât mai mare cu cât intensitatea câmpului electric variază mai rapid, iar sensul vectorului este determinat de regula bur ghiului de dreapta (fig. 3.4). Conform acestei ipoteze, într-un circuit de curent alternativ, de exemplu, de încărcare a condensatorului, câmpul magnetic este creat nu numai de conductoarele parcurse de curent, dar și de câmpul electric variabil dintre armăturile conden satorului. Rezultă că într-o regiune a spaţiului unde se manifestă câmpul electric variabil con co mi tent există și câmp magnetic variabil, deoarece aceste câmpuri nu pot fi se parate. Generându-se reciproc, ele formează un câmp unic, numit câmp electromagnetic. Câmpul electromagnetic reprezintă o formă deosebită de existenţă a ma te riei. Acesta este caracterizat de vectorii intensităţii câmpului electric şi in duc ţiei celui magnetic , care variază simultan în plane reciproc per pen di culare. Câmpurile electric și magnetic staţionare analizate în capitolele precedente reprezintă, du pă cum rezultă din teoria lui Maxwell, cazuri particulare ale câm pului electromagnetic unic.
Verificaţi-vă cunoştinţele 1. Care sunt ipotezele lui Maxwell? Explicaţi esenţa lor. 2. Cum se determină sensul vectorilor intensităţii câmpului electric şi inducţiei celui magnetic care apar la variaţia câmpului magnetic şi, respectiv, a celui electric? 3. În ce constă interdependenţa câmpurilor electric şi magnetic? 4. Ce reprezintă câmpul
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu