Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο

Ένα πλάσμα της ανθρώπινης σκέψης

Γεννήθηκε μέσα στα γραπτά του James Clerk Maxwell, το έτος 1871.

Πρωτοεμφανίστηκε δηλαδή στην Ιστορία της επιστήμης ως ένα πλάσμα της ανθρώπινης σκέψης.

Το ένα είναι δύο

Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο είναι δύο σιαμαία πεδία, το ένα ηλεκτρικό, το άλλο μαγνητικό που είναι αδύνατον να υπάρξουν το ένα χωρίς το άλλο.

]

Το ηλεκτρικό πεδίο περιγράφεται με το διάνυσμα Ε ( ένταση ηλεκτρικού πεδίου ), όπως και το «γνωστό» ηλεκτρικό

(ηλεκτροστατικό) πεδίο το δημιουργούμενο από ηλεκτρικά φορτία,

αλλά διαφέρει από αυτό κατά το ότι «είναι χρονικώς μεταβαλλόμενο». Αυτό θα πει ότι η έντασή του, σε ένα σημείο του χώρου, μεταβάλλεται, ενώ η ένταση του ηλεκτροστατικού, σε ένα σημείο του χώρου, είναι χρονικώς σταθερή.

Το μαγνητικό πεδίο περιγράφεται με το διάνυσμα Β (ένταση μαγνητικού πεδίου), όπως και το «γνωστό» μαγνητικό (μαγνητοστατικό) πεδίο, είτε του μαγνήτη είτε του ρευματοφόρου αγωγού σταθερού ρεύματος, αλλά διαφέρει από αυτό κατά το ότι «είναι χρονικώς μεταβαλλόμενο». Αυτό θα πει ότι η έντασή του, σε ένα σημείο του χώρου, μεταβάλλεται, ενώ η ένταση του μαγνητοστατικού, σε ένα σημείο του χώρου, είναι χρονικώς σταθερή.

Δημιουργείται από . .

Σύμφωνα με τη θεωρία του Maxwell το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο δημιουργείται από κάθε παλλόμενο ηλεκτρικό φορτίο αλλά και γενικότερα από κάθε φορτίο με επιτάχυνση. Εξυπακούεται ότι η κίνηση του ηλεκτρικού φορτίου αναφέρεται σε κάποιο σύστημα αναφοράς

Περιγράφεται

η Άλγεβρα. Εφόσον το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο δημιουργείται από ηλεκτρικό φορτίο παλλόμενο με ορισμένη συχνότητα (ας τη συμβολίσουμε με το γράμμα f) για καθένα από τα σιαμαία ισχύει

α. το ηλεκτρικό πεδίο περιγράφεται με το διάνυσμα Ε η αλγεβρική τιμή του οποίου, σε ένα σημείο του χώρου, (με κατάλληλη επιλογή της αρχής των χρόνων) δίδεται από τη συνάρτηση Ε = Ε_maxημωt, όπου ω = 2πf. Μπορούμε να πούμε ότι το άκρο του διανύσματος Ε εκτελεί αρμονική ταλάντωση με συχνότητα ίση με τη συχνότητα της παλλόμενης πηγής.

β. το μαγνητικό πεδίο περιγράφεται με το διάνυσμα Β η αλγεβρική τιμή του οποίου, σε ένα σημείο του χώρου , (με κατάλληλη επιλογή της αρχής των χρόνων) δίδεται από τη συνάρτηση Β = Β_maxημωt , όπου ω = 2πf. Μπορούμε να πούμε ότι το άκρο του διανύσματος Β εκτελεί αρμονική ταλάντωση με συχνότητα ίση με τη συχνότητα της παλλόμενης πηγής.

η Γεωμετρία. Το διάνυσμα Ε – στην αγγλική γλώσσα Electric field- είναι πάντα κάθετο στο διάνυσμα Β – στην αγγλική Magnetic field.

Διαδίδεται με . . .

Σύμφωνα με τη θεωρία του Maxwell το ηλεκτρομαγνητικό ΠΕΔΙΟ διαδίδεται στον χώρο με μηχανισμό ΚΥΜΑΤΟΣ. Αυτό θα πει

α. στη γλώσσα των Μαθηματικών. Κατά την εξάπλωσή του ηλεκτρομαγνητικού αυτού πεδίου, σε ένα απλό μοντέλο εξάπλωσης κατά μία διεύθυνση, οι τιμές της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου υπακούουν στην Ε = Ε_maxημω (t – x/c) και οι τιμές της έντασης του μαγνητικού πεδίου Β = Β_maxημω(t – x/c).

β. στη γλώσσα της εμπειρίας. Κατά την εξάπλωση του ηλεκτρομαγνητικού αυτού πεδίου είναι δυνατόν να εκδηλωθούν φαινόμενα, όπως η συμβολή, παρόμοια με εκείνα που εμφανίζονται κατά τη διάδοση των κυμάτων.

Αν εστιάσουμε το ενδιαφέρον μας στη διάδοσή της, την υλική οντότητα που αντιστοιχεί στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο θα τη χαρακτηρίζουμε ως ηλεκτρομαγνητικό κύμα . . . .