ನಾನು ಕೆಲವು ವಿದ್ಯುತ್ಮಾಗ್ನೇಟಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಮೌಲ್ಯವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಮೌಲ್ಯವಾದ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಭಾಗಗಳಾಗಿ ಹೇಗೆ ವಿಭಜಿಸಬಹುದು?

ಒಂದು ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ (Electromagnetic Field) ಹಾಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ (Electric Field) ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ (Magnetic Field)ನ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿದ್ದು, ಅವುಗಳು ಮಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ನ ಸಮೀಕರಣಗಳ ಮೂಲಕ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತವೆ. ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಶುದ್ಧವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧವಾಗಿ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಲು, ಈ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶರತ್ತುಗಳ ಕಡೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ತುದಿಯನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು.

1. ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತಿಳಿಯುವುದು

ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಸಂಯೋಜಿತವಾದ ನಾಲ್ಕು-ಆಯಾಮದ ವೆಕ್ಟರ್ ಕ್ಷೇತ್ರವಾಗಿದೆ. ರಿಲೆಟಿವಿಸ್ಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಒಂದು ಐಕ್ಯವಾದ ಟೆನ್ಸರ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಭಾಗಗಳಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. ಆದರೆ, ಗಮನಿಸಬೇಕಾದಷ್ಟು, ನಾನ್-ರಿಲೆಟಿವಿಸ್ಟಿಕ ಶರತ್ತುಗಳಲ್ಲಿ, ಅವುಗಳನ್ನು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಚರ್ಚಿಸಬಹುದು.

2. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ವಿಭಜಿಸುವುದು

ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಘಟಕಗಳನ್ನು ವಿಭಜಿಸಲು, ಈ ಕೆಳಗಿನ ಭೌತಿಕ ಪ್ರಮಾಣಗಳ ಮೇಲೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು:

ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ

ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ E ವಿದ್ಯುತ್ ಆವೇಶಗಳ ವಿತರಣೆಯ ಕಾರಣ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗುತ್ತದೆ. ಅದನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನದಿಂದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಬಹುದು:

ಮಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ನ ಮೊದಲನೆಯ ಸಮೀಕರಣ (ಗಾಸ್ ನ ನಿಯಮ):

∇⋅E=ρ/ϵ0

• ρ ಆವೇಶ ಘನತೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ϵ0 ಶೂನ್ಯ ಸ್ಥಳದ ಪರಮಾಣು ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

• ಮಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ನ ನಾಲ್ಕನೇ ಸಮೀಕರಣ (ಫಾರಡೇನ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಮ):

∇×E=−∂B/∂t

ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬದಲಾವಣೆಯು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸಮಯದ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿರುವುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ

ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ B ಚಲಿಸುವ ಆವೇಶಗಳು ಅಥವಾ ಪ್ರವಾಹಗಳಿಂದ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗುತ್ತದೆ. ಅದರ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನವೆಂದರೆ:

ಮಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ನ ಎರಡನೆಯ ಸಮೀಕರಣ:∇⋅B=0, ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಏಕಾಂತ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಏಕವಿಂದಿಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವ ಇಲ್ಲದೆ ಇರುವುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಮಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ನ ಮೂರನೆಯ ಸಮೀಕರಣ

∇×B=μ0J+μ0ϵ0 ∂E/∂t

J ಪ್ರವಾಹ ಘನತೆಯನ್ನು ಮತ್ತು μ0 ಶೂನ್ಯ ಸ್ಥಳದ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

3. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶರತ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವುದು

ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶರತ್ತುಗಳಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಶುದ್ಧ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಅಥವಾ ಶುದ್ಧ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ ಎಂದು ಸರಳೀಕರಿಸಬಹುದು:

ಶುದ್ಧ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ

ಸಮಯದ ಬದಲಾವಣೆಯ ಇಲ್ಲದ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ (ಅಂದರೆ, ∂B/∂t = 0) ಇದ್ದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಶುದ್ಧ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ವಿದ್ಯುತ್-ಸ್ಥಿರ ಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಕೇವಲ ಸ್ಥಿರ ಆವೇಶ ವಿತರಣೆಯಿಂದ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗುತ್ತದೆ.

ಶುದ್ಧ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ

ಸಮಯದ ಬದಲಾವಣೆಯ ಇಲ್ಲದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ (ಅಂದರೆ, ∂E/∂t = 0) ಇದ್ದರೆ, ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಶುದ್ಧ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸ್ಥಿರ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ಉತ್ಪನ್ನವಾದ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಕೇವಲ ಸ್ಥಿರ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗುತ್ತದೆ.

4. ಗಣಿತದ ವ್ಯಕ್ತಿಪ್ರಕಾಶಗಳು

ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ, ನಾವು ಮಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ನ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಬಿಡಿಸಿ ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ವಿಶೇಷ ರೂಪಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಶುದ್ಧ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಗೆ ನಾವು ಅವುಗಳ ಗಣಿತದ ವ್ಯಕ್ತಿಪ್ರಕಾಶಗಳನ್ನು ಬರೆಯಬಹುದು:

ಶುದ್ಧ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ವ್ಯಕ್ತಿಪ್ರಕಾಶ

B ಸ್ಥಿರವಾದರೆ, ತonces ∇×E=0, ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಸಂರಕ್ಷಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಒಂದು ಸ್ಕೇಲರ್ ಪ್ರಾವೇಶಕ V ದ್ವಾರಾ ವಿವರಿಸಬಹುದು: E=−∇V.

ಶುದ್ಧ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ವ್ಯಕ್ತಿಪ್ರಕಾಶ (ಶುದ್ಧ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ವ್ಯಕ್ತಿಪ್ರಕಾಶ)

E ಸ್ಥಿರವಾದರೆ, ತonces ∇×B=μ0 J, ಇದು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅಂಪೆರೆನ ಚಕ್ರೀಯ ನಿಯಮದ ಮೂಲಕ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಬಹುದು.

ಉಪ್ಪುಳಿಗಿ

ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಬಹುದು, ಮತ್ತು ಶುದ್ಧ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶರತ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷ ಸಂದರ್ಭಗಳಾಗಿದ್ದಾಗಿದೆ. ಮಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ನ ಸಮೀಕರಣಗಳ ಮೂಲಕ, ನಾವು ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಪ್ರವರ್ತನೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಉಪಯುಕ್ತ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಶುದ್ಧ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಥವಾ ಶುದ್ಧ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಬಹುದು. ಈ ವಿಭಜನೆ ವಿದ್ಯುತ್-ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ತಿಳಿಯುವುದು ಮತ್ತು ಪರಿಹರಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ನೀವು ಯಾವುದೇ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದರೆ ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಬೇಕಿದ್ದರೆ, ದಯವಿಟ್ಟು ನನಗೆ ತಿಳಿಸಿ!