Unaweza kufafanulia ukweli wa tofauti kati ya mfumo wa umeme ambao unaosuka na mto wa umeme ambao unaosuka?

Mfumo wa viwango vya umeme (Oscillating Electric Field) na mfumo wa viwango vya magnetic (Oscillating Magnetic Field) ni sehemu muhimu za mwanga wa nishati ya elektromagnetiki, na wana uhusiano na kukusanya kwa wakati wa kuenea kwake. Hapa kuna maelezo kwa tofauti kati ya mfumo wa viwango vya umeme na mfumo wa viwango vya magnetic na uhusiano wao:

Mfumo wa Viwango Vya Umeme

Maendeleo: Mfumo wa viwango vya umeme ni viwango vya umeme vilivyoviwanga kwa muda na maeneo. Katika mawimbi ya elektromagnetiki, mwelekeo na ukubwa wa viwango vya umeme huviviana kwa muda kama kitufe cha sine au cosine.

Uhusiano

• Mwelekeo: Mwelekeo wa mfumo wa viwango vya umeme unafanana, mara nyingi upande wenye mwelekeo wa kuenea wa mwanga wa elektromagnetiki.

• Nguvu: Nguvu ya mfumo wa viwango vya umeme huviviana kwa muda, na ufanisi wake ni sawa na ufanisi wa mwanga wa elektromagnetiki.

• Polarization: Mwelekeo wa polarization wa mfumo wa viwango vya umeme hutathmini sifa za polarization za mwanga wa elektromagnetiki, ambayo zinaweza kuwa linear, circular, au elliptical.

Matokeo

Mfumo wa viwango vya umeme anaweza kutumia nguvu kwenye chanzo cha umeme, kushughulikia kuchoka au kupanda. Katika mchakato wa kuenea wa mwanga wa elektromagnetiki, mfumo wa viwango vya magnetic utapata kutokana na mabadiliko ya mfumo wa viwango vya umeme.

Mfumo wa Viwango Vya Magnetic

Maendeleo: Mfumo wa viwango vya magnetic ni viwango vya magnetic vilivyoviwanga kwa muda na maeneo. Katika mawimbi ya elektromagnetiki, mwelekeo na ukubwa wa viwango vya magnetic pia huviviana kwa muda kama kitufe cha sine au cosine.

Uhusiano

• Mwelekeo: Mwelekeo wa mfumo wa viwango vya magnetic unafanana, mara nyingi upande wenye mwelekeo wa kuenea wa mwanga wa elektromagnetiki, na upande wenye mwelekeo wa mfumo wa viwango vya umeme.

• Ng'vu: Ngunuo ya mfumo wa viwango vya magnetic huviviana kwa muda, na ufanisi wa mabadiliko yake pia ni sawa na ufanisi wa mawimbi ya elektromagnetiki.

• Uhusiano na viwango vya umeme: Kuna uhusiano wa fanani kabisa kati ya nguvu ya mfumo wa viwango vya magnetic na nguvu ya mfumo wa viwango vya umeme, ambalo ni E =c B inayotolewa c ni kiwango cha mwanga.

Vifaa

Mfumo wa viwango vya magnetic anaweza kutumia nguvu (Lorentz force) kwenye chanzo cha umeme, kushughulikia kuchoka au kupanda.Katika mchakato wa kuenea wa mwanga wa elektromagnetiki, mabadiliko ya mfumo wa viwango vya magnetic yanaweza kutengeneza mfumo mpya wa viwango vya umeme.

Uhusiano kati ya mfumo wa viwango vya umeme na mfumo wa viwango vya magnetic

Mechanizimu wa kuenea wa mwanga wa elektromagnetiki

Katika mawimbi ya elektromagnetiki, mfumo wa viwango vya umeme na mfumo wa viwango vya magnetic wanafanana na wana mwelekeo wa kuenea wa mwanga.

Mabadiliko ya mfumo wa viwango vya umeme huongeza kutengeneza mfumo wa viwango vya magnetic, na mabadiliko ya mfumo wa viwango vya magnetic huongeza kutengeneza mfumo mpya wa viwango vya umeme. Uhusiano huu unaidhinisha mawimbi ya elektromagnetiki kuenea kwa nyumba.

Maelezo ya Maxwell

Sheria ya Faraday katika maelezo ya Maxwell inaelezea jinsi viwango vya umeme vinavyobadilika kunatengeneza viwango vya magnetic:

 ∇×E=− ∂B/∂t

Sheria ya Ampere na Ongezeko la Maxwell katika maelezo ya Maxwell inaelezea jinsi viwango vya magnetic vinavyobadilika kunatengeneza viwango vya umeme:

∇×B=μ0ϵ0 ∂E/∂t

Usawa wa mfumo wa viwango vya umeme na mfumo wa viwango vya magnetic

Katika mawimbi safi ya elektromagnetiki, kuna usawa wa dharura kati ya mfumo wa viwango vya umeme na mfumo wa viwango vya magnetic:

Uhusiano wa phase

Katika mawimbi ya elektromagnetiki, tofauti ya phase kati ya mfumo wa viwango vya umeme na mfumo wa viwango vya magnetic ni 90∘ au π/2 radians. Hii inamaanisha kwamba wakati viwango vya umeme vipo kwenye maximum, viwango vya magnetic vinapatika zero, na vice versa.

Mawasiliano ya nishati

Nishati ya mwanga wa elektromagnetiki husambazwa kwa muda kati ya viwango vya umeme na viwango vya magnetic, kutengeneza kuenea ya mwanga.

Mwisho

Mfumo wa viwango vya umeme na mfumo wa viwango vya magnetic ni sehemu mbili za msingi za mwanga wa elektromagnetiki, ambazo zinaungana kwa muda wa kuenea wa mwanga wa elektromagnetiki, wanafanana na wana mwelekeo wa kuenea. Mabadiliko ya mfumo wa viwango vya umeme huongeza kutengeneza mfumo wa viwango vya magnetic, na mabadiliko ya mfumo wa viwango vya magnetic huongeza kutengeneza mfumo mpya wa viwango vya umeme, na uhusiano huu unaidhinisha mwanga wa elektromagnetiki kuenea kwa nyumba. Mchakato huo unaweza kutafsiriwa kwa undani kwa kutumia maelezo ya Maxwell, na kuna usawa wa dharura kati ya mfumo wa viwango vya umeme na mfumo wa viwango vya magnetic.