Էլեկտրամագնիսական դաշտ

Էլեկտրամագնիսականություն
Էլեկտրականություն Մագնիսականություն
Էլեկտրաստատիկա Էլեկտրական լիցք Ստատիկ էլեկտրականություն Էլեկտրական դաշտ Հաղորդիչ Մեկուսիչ Տրիբոէլեկտրականություն Էլեկտրաստատիկ լիցքաթափում Ինդուկցիա Կուլոնի օրենք Գաուսի օրենք Էլեկտրական հոսք Պոտենցիալ էներգիա Էլեկտրական դիպոլային մոմենտ Բևեռացման խտություն
Մագնիսաստատիկա Մագնիսական դաշտի շրջապտույտի թեորեմ Մագնիսական դաշտ Մագնիսացում Մագնիսական հոսք Բիո-Սավարի օրենք Մագնիսական դիպոլային մոմենտ Գաուսի օրենքը մագնիսականության համար
Էլեկտրադինամիկա Լորենցի ուժ Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիա Ֆարադեյի օրենք Լենցի կանոն Շեղման հոսանք Մաքսվելի հավասարումներ Էլեկտրամագնիսական դաշտ Էլեկտրամագնիսական ճառագայթում Մաքսվելի թենզոր Պոյնտինգի վեկտոր Լիենար-Վիխերտի պոտենցիալներ Յեֆիմենկոյի հավասարումներ Մրրկային հոսանք Լոնդոնի հավասարումներ
Էլեկտրական ցանց Էլեկտրական հոսանք Էլեկտրական պոտենցիալ Լարում Դիմադրություն Օհմի օրենք Հաջորդական միացում Զուգահեռ միացում Հաստատուն հոսանք Փոփոխական հոսանք Էլեկտրաշարժիչ ուժ Ունակություն Ինդուկտիվություն Իմպեդանս Ռեզոնատոր Ալիքատար
Կովարիանտ ձևակերպում Էլեկտրամագնիսական թենզոր Քառաչափ հոսանք Էլեկտրամագնիսական պոտենցիալ
Գիտնականներ Ամպեր Կուլոն Ֆարադեյ Գաուս Հեվիսայդ Հենրի Հերց Լորենց Մաքսվել Տեսլա Վոլտա Վեբեր Էրստեդ

Էլեկտրամագնիսական դաշտ, մատերիայի ձև է, իրականացնում է լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունը: Էլեկտրամագնիսական դաշտի աղբյուրը դադարի կամ շարժման վիճակում գտնվող էլեկտրական լիցքերն են: Անշարժ լիցքերի շուրջը գոյություն ունի ստատիկ էլեկտրական դաշտ, հավասարաչափ-ուղղագիծ շարժման դեպքում լրացուցիչ առաջանում է ստատիկ մագնիսական դաշտ, իսկ արագացումով շարժվելիս ստեղծվում է փոփոխական էլեկտրամագնիսական դաշտ, որի մի մասն անջատվում է լիցքերից և ճառագայթվում տարածության մեջ էլեկտրամագնիսական ալիքների ձևով:

Բնութագրերը

Լարվածություն

Էլեկտրամագնիսական դաշտը բնութագրվում է էլեկտրական դաշտի լարվածության Պատկեր:E am.png և մագնիսական դաշտի լարվածության Պատկեր:H am.png վեկտորներով, որոնց մեծությունն ու ուղղությունը, ընդհանուր առմամբ, տարածության տարբեր կետերում տարբեր է, ընդ որում՝ փոփոխական մագնիսական դաշտը սկզբնավորում է փոփոխական էլերկտրական դաշտ (էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի երևույթ)և հակառակը: Էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը կարելի է առանձին-առանձին դիտարկել միայն դանդաղ փոփոխվող էլեկտրամագնիսական դաշտի դեպքում, երբ դրանց փոխադարձ կապը էական չէ: Պետք է նկատի ունենալ, սակայն, որ էլեկտրամագնիսական դաշտի բաժանումը երկու դաշտերի պայմանական է:

Պատկեր:E am.png և Պատկեր:H am.png կարելի է արտահայտել օժանդակ φ և Պատկեր:A am.png մեծությունների՝ պոտենցիալների օգնությամբ: Տրված Պատկեր:E am.png և Պատկեր:H am.png դաշտերի համար φ և Պատկեր:A am.png պոտենցիալների ընդհանրությունը միարժեք չէ: Այդ հանգամանքը թույլ է տալիս φ և Պատկեր:A am.png ընտրել տվյալ խնդրի պահանջներին համապատասխան՝ նրանց վրա դնելով լրացուցիչ տրամաչափարկման պայման:

Էներգիայի խտություն

Էլեկտրամագնիսական դաշտի էներիգիայի խտությունը վակուումում որոշվում է Պատկեր:Pal2 am.png բանաձևով, իսկ միավոր մակերեսի միջով (այդ մակերեսին ուղղահայաց ուղղությամբ) վայրկյանում անցնող էլեկտրամագնիսական էներգիայի հոսքը՝ Պոյնտինգի վեկտորով՝ Պատկեր:Pal3 am.png(c-ն լույսի արագությունն է): Էլեկտրամագնիսական երկու (կամ մի քանի) դաշտերի վերադրման դեպքում էլեկտրական և մագնիսական դաշտի լարվածությունները գումարվում են՝ Պատկեր:Pal4 am.png, Պատկեր:Pal5 am.png (Պատկեր:E am.png, Պատկեր:E am.png, Պատկեր:H1 am.png,Պատկեր:H2 am.png բաղադրիչ դաշտերի լարվածություններն են): Արդյունարար էլեկտրամագնիսական դաշտի էներգիայի խտությունը որոշելիս բաղադրիչ դաշտերի էներգիայի խտություններից բացի, պետք է հաշվի առնել նաև այդ դաշտերի փոխադարձ էներգիան:

Մաքսվելի հավասարումներ

Էլեկտրամագնիսական դաշտի Պատկեր:E am.png և Պատկեր:H am.png լարվածությունները լիցքերի տվյալ բաշխման դեպքում կարելի է գտնել Մաքսվելի հավասարումներից: Այդ հավասարումներից հետևում է, որ էլեկտրամագնիսական դաշտը (էլեկտրամագնիսական ալիքները) վակուումում տարածվում է Պատկեր:Pal6 am.png արագությամբ, որն անփոփոխ է մնում իներցիալ մի համակարգից մյուսին անցնելիս: Պատկեր:E am.png և Պատկեր:H am.png վեկտորները իներցիալ մի համակարգից մյուսին անցնելիս ձևափոխվում են այնպես, ինչպես Պատկեր:Pal1 am.png քառաչափ թենզորի համապատասխան բաղադրիչները: Այս հանգամանքն ապահովում է Մաքսվելի հավասարումների ինվարիանտությունը Լորենցի ձևափոխումների նկատմամբ: Էլեկտրամագնիսական դաշտի տեսության կիրառումների զգալի մասը պահանջում է Մաքսվելի հավասարումների ձևակերպումը նյութական միջավայրի համար: Այս դեպքում հավասարումների մեջ անհրաժեշտ է հաշվի առնել նաև միջավայրի լիցքերի և դրանց ստեղծած էլեկտրական հոսանքների համապատասխանաբար միջինացված արժեքները:

Դասական և քվանտային էլեկտրադինամիկա

Էլեկտրամագնիսական դաշտի՝ Մաքսվելի հավասարումների վրա հիմնված տեսությունը՝ դասական էլեկտրադինամիկան, ընդգրկում է այնպիսի բնագավառներ, ինչպիսիք են ժամանակակից էլեկտրատեխնիկան և ռադիոտեխնիկան, ռադիոֆիզիկան, օպտիկան ևն: Սակայն էլեկտրամագնիսական դաշտի դասական տեսությունը կիրառելի չէ շատ բարձր հաճախականության էլեկտրամագնիսական ալիքների համար: Մասնավորապես, այդ տեսությունն անկարող եղավ բացատրել էլեկտրամագնիսական ալիքների կլանումը և ճառագայթումը, Քոմփթոնի էֆեկտը, էլեկտրոն-պոզիտրոն զույգի առաջացումը և մի շարք այլ երևույթներ, որոնք իրենց հիմնավորումը գտան դաշտի քվանտային տեսության շրջանակներում՝ քվանտային էլեկտրադինամիկայում, որտեղ լիցքավորված համակարգերի և վակուումի քվանտամեխանիկական նկարագրությանը զուգընթաց տրվում է էլեկտրամագնիսական դաշտի մասնիկային նկարագրությունը: Այդ անցումը կատարվում է քվանտային եղանակով: Վերջինս նշանակում է, որ ω հաճախականությամբ էլեկտրամագնիսական դաշտին համապատասխանության մեջ է դրվում լույսի մասնիկների՝ ֆոտոնների մի համախումբ, որոնցից յուրաքանչյուրը շարժվում է c արագությամբ, ունի հանգստի զրոյական զանգված, hω էներգիա, hk շարժման քանակ ( հ-ը Պլանկի հաստատունն է, k=c/ω )և 1-ի հավասար սպին: Էլեկտրամագնիսական դաշտի ինտենսիվությունը համապատասխանում է ֆոտոնների թվին: Նյութական համակարգի և Էլեկտրամագնիսական դաշտի փոխազդեցությունը համարժեք է այդ համակարգի և ֆոտոնների փոխազդեցությանը: