RMTeUfPiMBCi4

Współzależność zmian pola magnetycznego i elektrycznego w ujęciu jakościowym i ilościowym

Czy to nie ciekawe?

Tytuł tego e‑materiału sugeruje, że pole elektryczne i magnetyczne są w jakiś sposób ze sobą związane. Znasz już takie zjawisko, w którym pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne? To zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Przypomnijmy, że jednym ze sposobów wzbudzania prądu w obwodzie zamkniętym była zmiana strumienia pola magnetycznego poprzez zmianę wartości indukcji magnetycznej. Wyjaśnialiśmy powstanie prądu elektrycznego działaniem siły elektrycznej na ładunki swobodne. Jeśli rozpatrujemy jednorodne pole magnetyczne, którego wartość maleje z czasem, to pojawia się wobec tego w przewodniku wirowe pole elektryczne, które działa na ładunki popychając je wzdłuż obwodu (zobacz Rys. a.).

R1R4lyFuP7YP8
Rys. a. Na ilustracji widoczne są trzy współśrodkowe okręgi narysowane czerwonymi przerywanymi liniami. Na okręgach zaznaczono grotami strzałek kierunek zgodny z ruchem wskazówek zegara. Jest to kierunek natężenia pola elektrycznego wielka litera E ze strzałką oznaczającą wektor. Na tle okręgów w postaci niebieskich okręgów z ukośnymi krzyżykami w środku zaznaczono kierunek wektora indukcji magnetycznej wielka litera B ze strzałką oznaczającą wektor. Kierunek wektora indukcji jest zaznaczony od osoby oglądającej rysunek.
Rys. a. Gdy wartość indukcji magnetycznej B→ rośnie, a pole skierowane jest w głąb rysunku, pojawia się w przewodniku wirowe pole elektryczne o wektorach natężenia E→ skierowanych jak na rysunku. Prąd indukcyjny wywołany w ten sposób płynie przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.

Badając zjawisko indukcji elektromagnetycznej uczeni doszli do wniosku, że:

zmienne pole magnetyczne wytwarza wokół siebie wirowe pole elektryczne.

A czy czasem nie jest też odwrotnie: czy zmienne pole elektryczne nie wytwarza niekiedy pola magnetycznego? Przecież symetria jest piękna. Odpowiedź znajdziesz w tym e‑materiale.

Twoje cele

W tym e‑materiale:

  • Dowiesz się, w jaki sposób Maxwell odkrył, że zmienne pole elektryczne wytwarza wokół siebie wirowe pole magnetyczne,

  • Zrozumiesz, że pola elektryczne i magnetyczne są ze sobą ściśle powiązane i co z tego wynika,

  • Zrozumiesz, na czym polega rewolucyjność odkrycia Maxwella.

Przeczytaj