Электромагнитное поле и его характеристики

Из физики известно, что источником электромагнитного поля являются движущиеся заряды. В случае переменных электромагнитных полей величина этих зарядов меняется во времени. Неподвижные заряды создают только электрическое поле. Токи проводимости и конвекционные токи, являющиеся упорядоченно движущимися электрическими зарядами, также создает электромагнитное поле. Электромагнитное поле и заряды взаимодействуют друг с другом. Это взаимодействие, действующее на движущийся положительный заряд, характеризует сила Лоренца /18, 19/:

F = qE + q[V, B] = F_э + F_m , (5.1)

т.е. сила Лоренца раскладывается на электрическую и магнитную составляющие:

F_э = qE и F_m = q[V, B],(5.2)

где q - величина заряда; V - вектор скорости.

Первое слагаемое характеризует электрическое поле и не зависит от скорости движения заряда. Оно определяет векторную напряженность электрического поля Е, численно равную силе, с которой электрическое поле в вакууме действует на единичный точечный положительный заряд.

Второе слагаемое - магнитное поле, которое зависит от величины и направления скорости движения заряда и всегда перпендикулярно ей. Эта сила определяет векторную величину В - индукцию магнитного поля, численно равную силе, с которой магнитное поле действует на единичный точечный положительный заряд, движущийся с единичной скоростью перпендикулярно линиям вектора В.

Магнитное поле действует не только на движущиеся заряды, но и на проводники по которым течет электрический ток. Сила, действующая на проводник, определяется выражением:

F =l[I, B], (5.3)

где I - вектор, численно равный силе тока Ј, направление которого совпадает с направлением тока в проводнике, l - длина проводника.