Jakost elektromagnetskog polja

Kada se govori o elektromagnetskom polju, obično se misli na magnetsko polje električnih struja, zapravo — magnetsko polje pokretnih naboja ili radio valova. U praksi, elektromagnetsko polje je rezultirajuće polje sile koje bi trebalo postojati u području prostora koji se razmatra električna i magnetska polja.

Svaka od komponenti elektromagnetskog polja (električna i magnetska) utječe na naboje na različite načine. Električno polje djeluje i na nepokretne i na pokretne naboje, dok magnetsko polje djeluje samo na pokretne naboje (električne struje).

Zapravo, lako je razumjeti da tijekom magnetske interakcije magnetska polja međusobno djeluju (na primjer, vanjsko magnetsko polje čiji izvor nije specificiran, ali čija je indukcija poznata i magnetsko polje koje stvara pokretni naboj), a tijekom električne interakcije električna polja međusobno djeluju — vanjsko električno polje čiji izvor nije određen i električno polje predmetnog naboja.

Radi lakšeg pronalaženja sila pomoću matematičkog aparata, u klasičnoj fizici, pojmovi jakosti električnog polja E i indukcije magnetskog polja B, kao i u vezi s indukcijom magnetskog polja i svojstvima magnetskog medija, pomoćna veličina, jakost magnetskog polja H… Razmotrite ove vektorske fizikalne veličine odvojeno i u isto vrijeme razumite njihovo fizičko značenje.

Jačina električnog polja E

Ako u određenoj točki prostora postoji električno polje, tada će na električni naboj smješten u toj točki na strani tog polja djelovati sila F proporcionalna jakosti električnog polja E i veličini naboja q. Ako parametri izvora vanjskog električnog polja nisu poznati, tada se znajući q i F može pronaći veličina i smjer vektora jakosti električnog polja E u određenoj točki prostora, ne razmišljajući o tome tko je izvor ovo električno polje.

Ako je električno polje konstantno i jednoliko, tada smjer djelovanja sile s njegove strane na naboj ne ovisi o brzini i smjeru gibanja naboja u odnosu na električno polje, pa se stoga ne mijenja, neovisno o bilo da naboj miruje ili se kreće. Jačina električnog polja u NE mjereno u V/m (volti po metru).

Indukcija magnetskog polja B

Ako magnetsko polje postoji u danoj točki u prostoru, tada se neće izvršiti nikakvo djelovanje na stacionarni električni naboj smješten u toj točki na strani tog polja.

Ako se naboj q pokrene, tada će na strani magnetskog polja nastati sila F koja će ovisiti i o veličini naboja q i o smjeru i brzini v njegova gibanja u odnosu na to polje i o veličina i smjer vektora magnetskog polja indukcija B zadanih magnetskih polja.

Dakle, ako parametri izvora magnetskog polja nisu poznati, tada se znajući silu F, veličinu naboja q i njegovu brzinu v, veličinu i smjer vektora magnetske indukcije B u danoj točki polja može odrediti pronađeno.

Dakle, čak i ako je magnetsko polje konstantno i jednoliko, tada će smjer djelovanja sile na njegovoj strani ovisiti o brzini i smjeru kretanja naboja u odnosu na magnetsko polje. Indukcija magnetskog polja u SI sustavu mjeri se u T (Tesla).

Jakost magnetskog polja H

Poznato je da magnetsko polje nastaje kretanjem električnih naboja, odnosno struja. Indukcija magnetskog polja povezana je sa strujama. Ako se proces odvija u vakuumu, tada se ovaj odnos za odabranu točku u prostoru može izraziti u smislu magnetske permeabilnosti vakuuma.

Za bolje razumijevanje odnosa magnetska indukcija B i jakosti magnetskog polja H, razmotrite ovaj primjer: magnetska indukcija u središtu zavojnice s strujom I bez jezgre razlikovat će se od magnetske indukcije u središtu iste zavojnice s istom strujom I, samo s feromagnetskom jezgrom smještenom u njemu.

Kvantitativna razlika u magnetskim indukcijama sa i bez jezgre (pri istoj jakosti magnetskog polja H) bit će jednaka razlici u magnetskim permeabilitetima materijala unesene jezgre i vakuuma. SI magnetsko polje mjeri se u A/m.

Kombinirano djelovanje električnog i magnetskog polja (Lorentzova sila) i magnetskih polja. Ova ukupna sila naziva se Lorentzova sila.