W naszej ofercie: magnesy neodymowe, ferrytowe, AlNiCo, Sm-Co, stoły, chwytaki magnetyczne, separatory magnetyczne.
magnesy neodymowe
magnesy ferrytowe
magnesy magnesy stale
magnes

Nasz sklep internetowy www.MAGNESY.eu

Oddziaływanie elektromagnetyczne


Oddziaływanie elektromagnetyczne to jedno z czterech znanych fizyce oddziaływań elementarnych. Jego odkrywcą był Duńczyk Hans Christian Ørsted.

Teoria oddziaływań elektromagnetycznych (elektrodynamika klasyczna, elektrodynamika kwantowa) powstała z unifikacji teorii magnetyzmu i elektryczności, dokonanej przez Jamesa Clerka Maxwella. Centralną rolę w tej teorii odgrywa pojęcie pola elektromagnetycznego. Zachowanie pola elektromagnetycznego opisane jest równaniami Maxwella, zgodnymi (pomimo że powstały wcześniej) ze szczególną teorią względności.

W myśl równań Maxwella stacjonarne pole elektromagnetyczne pozostaje związane ze swoim źródłem, np. naładowaną cząstką lub przewodnikiem, przez który przepływa prąd. Zmienne pole elektromagnetyczne, natomiast, rozprzestrzenia się w postaci fali elektromagnetycznej. Fale elektromagnetyczne poruszają się z prędkością światła i zależnie od długości fali przejawiają się jako (od fal najdłuższych do najkrótszych): fale radiowe, mikrofale, podczerwień, światło widzialne, ultrafiolet, promieniowanie rentgenowskie (promieniowanie X), promieniowanie gamma. Kwantem oddziaływania elektromagnetycznego jest foton. Oddziaływanie elektromagnetyczne polega na wymianie między cząstkami naładowanymi (o ładunku elektrycznym) pośredniczącego fotonu.

Promieniowanie elektromagnetyczne (fala elektromagnetyczna) rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola elektromagnetycznego, zaburzenie to ma charakter fali poprzecznej w której składowa elektryczna i magnetyczna są prostopadłe do siebie i kierunku ruchu, nawzajem się przekształcają. Zmieniające się pole elektryczne wytwarza pole magnetyczne, a zmieniające się pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne. Źródłem pola EM jest drgający lub przyspieszany ładunek elektryczny.

Spektrum fal elektromagnetycznych

Spektrum fal elektromagnetycznych

Podstawy teoretyczne

1. Istnienie fali elektromagnetycznej przewidział James Clerk Maxwell, wysłania i odbioru fal elektromagnetycznych dokonał Heinrich Hertz.

Z równań Maxwella w przestrzeni nie zawierającej ładunków (w próżni) wynika:

\nabla^2 \mathbf{E} = \mu \varepsilon\frac{\partial^2}{\partial t^2} \mathbf{E}
\nabla^2 \mathbf{H} = \mu \varepsilon\frac{\partial^2}{\partial t^2} \mathbf{H}

gdzie

H - natężenie pola magnetycznego,
E - natężenie pola elektrycznego

Równania te są liniowymi równaniami różniczkowymi fali rozchodzącej się z prędkością \frac{1}{\sqrt{\mu \varepsilon}}. Gdzie: \varepsilon to przenikalność elektryczna, a μ to przenikalność magnetyczna. Prędkość ta jest równa prędkości światła w próżni c = \frac{1}{\sqrt{\mu \varepsilon}}. Rozwiązanie tych równań dla fali płaskiej biegnącej w kierunku x prowadzi do równań:

E(x,t)=E_{0}\sin \left( 2\pi \nu t-\frac{2\pi }{\lambda }x \right)
H(x,t)=H_{0}\sin \left( 2\pi \nu t-\frac{2\pi }{\lambda }x \right)

gdzie

E0 - amplituda natężenia pola elektrycznego,
H0 - amplituda natężenia pola magnetycznego,
ν - częstotliwość fali elektromagnetycznej,
λ - długość fali.

Równania Maxwella i ich rozwiązanie pozwoliło połączyć pole elektryczne i magnetyczne w jedno pole elektromagnetyczne i pokazało bezpośredni związek tego pola ze światłem.

2. Promieniowanie elektromagnetyczne, choć jest falą, jak wynika z równań Maxwella, jest równocześnie strumieniem kwantów - fotonów. Im mniejsza długość fali, tym bardziej ujawnia cząsteczkowa natura promieniowania elektromagnetycznego. Energia kwantu zależy od długości fali zgodnie ze wzorem:

E = h c / \lambda\,.
Własności promieniowania

Promieniowanie elektromagnetyczne rozchodząc się objawia swe własności falowe zachowując się jak każda fala, ulega interferencji, dyfrakcji, spełnia prawo odbicia i załamania.

Rozchodzenie się fali w ośrodkach silnie zależy od ośrodków oraz częstotliwości fali. Fala rozchodząc się w ośrodku pobudza do drgań cząsteczki, atomy i elektrony zawarte w ośrodku, które są źródłami fal wtórnych, zmieniając tym samym warunki rozchodzenia się fali w stosunku do próżni.

Powstawanie i pochłanianie promieniowania elektromagnetycznego wiąże się ze zmianą ruchu ładunku elektrycznego.

Własności promieniowania elektromagnetycznego silnie zależą od długości fali (częstotliwości promieniowania) i dlatego dokonano podziału promieniowania elektromagnetycznego ze względu na jego częstotliwość.

Widmo fal elektromagnetycznych

Widmo fal elektromagnetycznych

Widmo fal elektromagnetycznych A - fale radiowe bardzo długie, B - fale radiowe, C - mikrofale, D - podczerwień, E - światło widzialne, F - ultrafiolet, G - promieniowanie rentgenowskie, H - promieniowanie gamma, I - widmo światła widzialnego

Fale elektromagnetyczne zależnie od długości fali (częstotliwości) przejawiają się jako (od fal najdłuższych do najkrótszych):

Pasmo Długość [m]
Fale radiowe >104
Mikrofale 104 - 3*10-1
Podczerwień 7*10-7 - 2*10-3
Światło widzialne 4*10-7 - 7*10-7
Ultrafiolet 4*10-7 - 10-8
Promieniowanie rentgenowskie 10-13 - 5*10-8
Promieniowanie gamma <10-10

Żródło: pl.wikipedia.org/wiki/Biegun_geograficzny