Elektromagnetické pole
From Wikipedia, the free encyclopedia
Elektromagnetické pole je fyzikální pole, které vyjadřuje působení elektrické a magnetické síly v prostoru. Skládá se tedy ze dvou fyzikálně propojených polí, elektrického pole a magnetického pole. Souvislost obou polí popisují Maxwellovy rovnice, z kterých plyne, že elektromagnetické pole je samo o sobě vlastním přenašečem elektrické energie, elektrický proud a elektrické napětí jsou jen vnější projevy tohoto pole, nikoliv přenašeče. Obecněji souvislost obou polí popisuje speciální teorie relativity, která obě pole popisuje pomocí jednoho čtyřrozměrného antisymetrického tenzoru elektromagnetického pole, kde je elektromagnetické pole popsáno šesti veličinami v každém bodě a okamžiku.
Elektromagnetická interakce je jedna ze základních interakcí, její zprostředkující částicí je foton. Jedná se o interakci dalekého dosahu. V mikrosvětě kvantové fyziky popisuje elektromagnetické pole kvantová elektrodynamika. Elektromagnetismus zahrnuje jevy jako např. elektromagnetická indukce nebo elektromagnetické záření.
Speciálním případem elektrického a magnetického pole jsou stacionární elektrické pole a stacionární magnetické pole, jejichž makroskopické veličiny nezávisí na čase. Zatímco v případě elektrostatického pole jsou náboje v klidu, u stacionárního elektrického pole se náboje mohou pohybovat, avšak elektrický proud, který svým pohybem vyvolávají, je nezávislý na čase, tj. konstantní, buzený zdrojem konstantního elektrického napětí. Naproti tomu elektrodynamika popisuje jevy, kdy se náboje pohybují zrychleně. Pouze urychlovaný (zpomalovaný) elektrický náboj (tj. s nenulovým zrychlením) dokáže přenášet změnu silových účinků v prostoru na jiný náboj. Zatímco v případě magnetostatického pole jsou volné proudy nulové, u stacionárního magnetického pole mohou být tyto proudy nenulové, avšak musí být konstantní. Volné proudy se tedy nemění v čase (takové proudy vznikají např. při rovnoměrném přímočarém pohybu elektrických nábojů). Stacionární magnetické pole se tedy vyskytuje v okolí vodičů s konstantním proudem a nepohybujících permanentních magnetů.
Nestacionární magnetické pole je magnetické pole, jehož charakteristické veličiny (magnetická indukce či magnetický indukční tok) se mění s časem. Jeho zdrojem může být nepohybující se vodič s časově proměnným elektrickým proudem, pohybující se vodič s konstantním nebo časově proměnným elektrickým proudem či pohybující se permanentní magnet nebo elektromagnet. Nestacionární magnetické pole je vzhledem k elektromagnetické indukci nutné nahlížet vždy v souvislosti s nestacionárním elektrickým polem, tedy jako nestacionární elektromagnetické pole. Speciálním případem je kvazistacionární magnetické pole. Rozumí se tím nestacionární magnetické pole v přiblížení, kdy časové změny prostorového rozložení nábojů jsou vždy natolik pomalé, že elektrické proudy, které jsou zdrojem pole, lze stále považovat za uzavřené. Nestacionární magnetické pole se v praxi používá například u elektrických strojů poháněných střídavým proudem.