Í jöfnu elektromagnética bili má ekki vera bæði rafstraumsvæði (E) og magnstaðall (B) núll í sama tíma. Þetta er vegna þess að náttúra elektromagneta bila er sú að rafstraumsvæði og magnstaðall séu hornrétt á hvorn annan og breytast lönsunlega í rými, þannig að þau fara fram í tómarúmi eða meðferðarmiðli. Hér er nánari útskýring á þessu tilviki:
Skilgreining á elektromagneti bili
Elektromagneti bil er bil sem myndast af svifandi rafstraumsvæði og magnstaðal sem eru hornrétt á hvorn annan og hornrétt á stefnu bilags. Í tómarúmi fer elektromagneti bili fram með hraða jöfnum ljóshraða c.
Grunnarstur elektromagneta bila
Samhengi milli rafstraumsvæðis og magnstaðals: Í elektromagneta bili eru rafstraumsvæði E og magnstaðall B hornrétt á hvorn annan, og báðir eru hornrétt á stefnu bilags.
Það er fast munstofn samhengi milli rafstraumsvæðis og magnstaðals í elektromagneta bili, það er Ef E =c ef B ef þar sem c er ljóshraðinn.
Bilajafna
Framfara elektromagneta bila getur verið lýst með Maxwell-jöfnum, sem sýna hvernig breytingar á rafstraumsvæðum og magnstaðli virka saman til að skapa svifningar.
Framfaramekanismi elektromagneta bils
Breytan rafstraumsvæði mynda magnstaðal:
Þegar rafstraumsvæði breytast með tíma, myndast magnstaðall samkvæmt Faraday's lög í Maxwell-jöfnum.
Stærðfræðileg framsetningin er:
∇×E=− ∂B /∂t
Breytan magnstaðall myndar rafstraumsvæði:
Þegar magnstaðall breytast með tíma, myndast rafstraumsvæði samkvæmt Ampère's lög við Maxwell's viðbót í Maxwell-jöfnum.
Stærðfræðileg framsetningin er:
∇×B=μ0*ϵ0*∂E/∂t
Rafstraumsvæði og magnstaðall í elektromagneta bili geta ekki verið núll í sama tíma.
Þar sem elektromagneti bili fer fram gegnum samveru rafstraumsvæðis og magnstaðals, er ómögulegt að báði séu núll á einhverjum tímapunkti. Ef rafstraumsvæðið er núll, þá er ekkert breytingar á magnstaðlinum samkvæmt Faraday's lögum; Sama gildir ef magnstaðallinn er núll, þá er engin breyting á rafstraumsvæðinu samkvæmt Ampère-Maxwell lögum. Því miður geta elektromagneta bili aðeins verið mynduð þegar bæði rafstraumsvæði og magnstaðall eru til staðar og samvera.
Sértilvik
Á meðan það er ómögulegt fyrir rafstraumsvæði og magnstaðal að vera núll í sama tíma í jöfnu elektromagneta bili, gætu tilvik komist upp þar sem rafstraumsvæðið eða magnstaðallinn væri núll á ákveðnum tímapunktum eða stað. Til dæmis:
Knútur
Á ákveðnum staðum geta rafstraumsvæðið eða magnstaðallinn verið núll, en ekki í sama tíma.Þessi staðir kallaðir knutar, en þeir eru augnablikstill og endurskiljanlegir.
Afgangur
Í jöfnu elektromagneta bili má ekki vera bæði rafstraumsvæði og magnstaðall núll í sama tíma. Tilkomið elektromagneta bila byggist á því að rafstraumsvæði og magnstaðall séu hornrétt á hvorn annan og samvera, svo að þau ferðast í gegnum rými. Ef annaðhvort rafstraumsvæðið eða magnstaðallinn er alveg núll, geta ekki verið mynduð elektromagneta bili. Því miður eru rafstraumsvæði og magnstaðall í elektromagneta bili alltaf til staðar og samvera til að halda framfara elektromagneta bila.