Электромагнитное поле

В явлении электромагнитной индукции, открытом Фарадеем, Максвелл усмотрел, что всякое переменное магнитное

Рис. 295

поле порождает вихревое электрическое поле (рис. 295, а). Далее Максвелл предположил, что должна существовать взаимозависимость электрического и магнитного полей, а именно всякое переменное во времени электрическое поле порождает в вакууме или диэлектрике вихревое магнитное поле (рис. 295, б). Линии магнитной индукции этого поля охватывают линии напряженности переменного электрического поля, аналогично, как линии напряженности электрического поля охватывают линии индукции переменного магнитного поля.

Согласно гипотезе Максвелла, магнитное поле создается не только током в проводнике, но и изменяющимся во времени электрическим полем, существующим в пространстве между обкладками конденсатора. Это магнитное поле эквивалентно магнитному полю, которое возбуждается переменным током проводимости.

Поскольку магнитное поле создается электрическим током, то любое появление магнитного поля можно считать следствием существования какого-то тока (см., например, магнетики, п. 11.8). Поэтому переменное электрическое поле — причина появления поля магнитного — называют током смещения. Это исторически сложившееся, хотя и неудачное название. Ток смещения, по своей сути,это изменяющееся со временем электрическое поле.

Таким образом, всякое переменное магнитное поле вызывает появление в окружающем пространстве вихревого электрического поля, и, наоборот, всякое переменное электрическое поле вызывает появление в окружающем пространстве вихревого магнитного поля.

Отдельное рассмотрение электрического и магнитного полей имеет относительный смысл. Так, если электрическое поле создается системой неподвижных зарядов, то эти заряды, являясь неподвижными относительно одной инерциальной системы отсчета, движутся относительно другой и, следовательно, будут порождать не только электрическое, но и магнитное поле. Аналогично, неподвижный относительно одной инерциальной системы отсчета проводник с постоянным током, возбуждая в каждой точке пространства постоянное магнитное поле, движется относительно других инерциальных систем, и создаваемое им переменное магнитное поле возбуждает вихревое электрическое поле.

Теория Максвелла и ее экспериментальное подтверждение приводят к единой теории электрических и магнитных явлений, базирующихся на представлении о едином электромагнитном поле: быстроизменяющемся магнитном и связанном с ним электрическом поле.

 
Посмотреть оригинал