Vai elektriskā un magnētiskā lauka var būt vienlaikus nulle vienmērīgās elektromagnētiskajās vāvēs?

Vienmērīgā elektromagnētiskajā vārā elektriskā lauka (E) un magnētiskā lauka (B) spēka nevar būt nulle vienlaikus. Tā kā elektromagnētisko vāru dabai raksturīga ir tā, ka elektriskie un magnētiskie lauki ir perpendikulāri viens otram un mainās savā starpā telpā, tādējādi izplatoties vakuā arī vidē. Šeit ir detalizētais paskaidrojums par šo parādību:

Elektromagnētiskā vāra definīcija

Elektromagnētiskais vārs ir vāra parādība, kas veidojas no oscilējošiem elektriskajiem un magnētiskajiem laukiem, kas atrodas perpendikulāri viens otram un perpendikulāri vāra izplatīšanās virzienam. Vakuā elektromagnētiskie vāri izplaukst ar gaismas ātrumu c.

Elektromagnētisko vāru pamatīpašības

Elektriskā un magnētiskā lauka attiecības: Elektromagnētiskajos vāros elektriskais lauks E un magnētiskais lauks B ir perpendikulāri viens otram, un abiem ir perpendikulāri vāra izplatīšanās virzienam.

Starps elektriskajiem un magnētiskajiem laukiem eksistē fiksēta proporcionalitāte, t.i., ja E =c dot B dots, kur c ir gaismas ātrums.

Vāra vienādojums

Elektromagnētisko vāru izplatīšanos var aprakstīt Maksvella vienādojumiem, kas parāda, kā elektriskā un magnētiskā lauka maiņas interakcijas radī fluktuācijas.

Elektromagnētiskā vāra izplatīšanās mehānisms

Mainīgie elektriskie lauki rada magnētiskos laukus:

Kad elektriskais lauks mainašanās laikā, saskaņā ar Maksvella vienādojumiem Faradeja likuma dēļ tiek izveidots magnētiskais lauks.

Matemātiskais izteiksmes veids ir:

∇×E=− ∂B /∂t

Mainīgie magnētiskie lauki rada elektriskos laukus:

Kad magnētiskais lauks mainašanās laikā, saskaņā ar Ampera likumu ar Maksvella pievienojumu Maksvella vienādojumos, tiek izveidots elektriskais lauks.

Matemātiskais izteiksmes veids ir:

∇×B=μ0*ϵ0*∂E/∂t

Elektromagnētiskajos vāros elektriskie un magnētiskie lauki nevar būt nulle vienlaikus.

Tā kā elektromagnētiskie vāri izplatās caur elektrisko un magnētisko lauku interakciju, to abi nevar būt nulle vienlaicīgi. Ja elektriskais lauks ir nulle, tad saskaņā ar Faradeja likumu nav magnētiskā lauka maiņas; Līdzīgi, ja magnētiskais lauks ir nulle, tad saskaņā ar Ampera-Maksvella likumu nebūs elektriskā lauka maiņas. Tātad, elektromagnētisko vāru izplatīšanās var notikt tikai tad, kad gan elektriskais, gan magnētiskais lauks ir klāt un interaktē.

Īpaši gadījumi

Lai arī vienmērīgā elektromagnētiskā vārā elektriskā un magnētiskā lauka nevar būt nulle vienlaikus, var būt situācijas, kad elektriskais vai magnētiskais lauks ir nulle noteiktos punktos laikā vai telpā. Piemēram:

Nodala

Dažos punktos elektriskais vai magnētiskais lauks var būt nulle, bet ne vienlaikus.Šie punkti sauc par nodalam, bet tie ir momentāni un neatkarīgi.

Kopsavilkums

Vienmērīgā elektromagnētiskā vārā elektriskais un magnētiskais lauks nevar būt nulle vienlaikus. Elektromagnētisko vāru pastāvēšana atkarīga no tā, ka elektriskie un magnētiskie lauki ir perpendikulāri viens otram un interaktē, tādējādi izplatoties caur telpu. Ja tikai elektriskais vai magnētiskais lauks ir nulle, elektromagnētiskie vāri nevar formēties. Tātad, elektromagnētisko vāru elektriskie un magnētiskie lauki vienmēr ir klāt un interaktē, lai uzturētu elektromagnētisko vāru izplatīšanos.