Коротко
Электромагнитное поле — это особая форма материи, которая существует вокруг электрически заряженных тел и движущихся электрических зарядов. Оно проявляется как в виде электрического поля, так и в виде магнитного поля, которые неразрывно связаны между собой. Именно благодаря электромагнитному полю мы видим свет, слышим радио и пользуемся интернетом.
Определение
Электромагнитное поле — это физическое поле, посредством которого осуществляется электромагнитное взаимодействие между электрически заряженными частицами.
Как возникает электромагнитное поле
Электромагнитное поле возникает всегда, когда есть электрические заряды или их движение. Неподвижные заряды создают только электрическое поле. Когда заряды начинают двигаться, например, электрический ток течёт по проводу, вокруг них появляется ещё и магнитное поле. Если же заряды движутся с ускорением (например, при колебаниях), то они излучают электромагнитные волны, которые распространяются в пространстве.
Электрическая и магнитная составляющие
Электромагнитное поле состоит из двух неразрывно связанных компонентов: электрического поля и магнитного поля. Электрическое поле действует на покоящиеся электрические заряды, заставляя их двигаться или притягиваться/отталкиваться. Магнитное поле действует только на движущиеся электрические заряды и на постоянные магниты, проявляясь как сила, отклоняющая движущиеся частицы. Эти два поля могут превращаться друг в друга: изменяющееся во времени электрическое поле порождает магнитное, и наоборот.
Переносчик энергии и информации
Электромагнитное поле является не только носителем взаимодействия, но и переносчиком энергии. Именно благодаря электромагнитным волнам энергия Солнца достигает Земли в виде света и тепла. Радиоволны, микроволны, рентгеновские лучи — это всё различные виды электромагнитных волн, которые отличаются длиной волны и частотой. Они используются для передачи информации в радиосвязи, телевидении, мобильных телефонах и Wi-Fi.
Где это встречается
- Радио и телевидение — Электромагнитные волны используются для передачи звука и изображения на большие расстояния.
- Мобильная связь и Wi-Fi — Передача данных между устройствами происходит с помощью электромагнитных волн радиодиапазона.
- Микроволновые печи — СВЧ-излучение (микроволны) разогревает молекулы воды в продуктах, что приводит к их нагреву.
- Медицинская диагностика (МРТ) — Сильные магнитные поля и радиоволны используются для получения изображений внутренних органов человека.
- Освещение (лампочки) — Свет — это видимая часть электромагнитного спектра, излучаемая нагретыми телами или атомами.
Типичные ошибки
| Неверно | Верно | Почему |
|---|---|---|
| Электромагнитное поле — это электричество и магнетизм отдельно. | Электромагнитное поле — это единое поле, состоящее из электрической и магнитной составляющих, которые неразрывно связаны. | Люди часто думают об электричестве и магнетизме как о разных явлениях, но это проявления одного и того же электромагнитного взаимодействия. |
| Электромагнитное поле — это только волны. | Электромагнитное поле может быть статическим (неподвижные заряды) или меняющимся, порождающим волны (ускоренно движущиеся заряды). | Часто говорят об электромагнитных волнах, но забывают, что постоянное электрическое или магнитное поле — это тоже часть электромагнитного поля. |
Не путать
- Электрическое поле — Электрическое поле — это часть электромагнитного поля, действующая на покоящиеся заряды. Электромагнитное поле включает в себя и магнитную составляющую, которая появляется при движении зарядов.
- Магнитное поле — Магнитное поле — это часть электромагнитного поля, действующая на движущиеся заряды и магниты. Электромагнитное поле объединяет его с электрическим полем.
- Гравитационное поле — Гравитационное поле возникает вокруг массивных тел и притягивает все тела, обладающие массой. Электромагнитное поле возникает вокруг заряженных тел и действует только на заряженные частицы.
Откуда взялось понятие
Понятие электромагнитного поля было введено Майклом Фарадеем, а математически описано Джеймсом Клерком Максвеллом в середине XIX века.
Как запомнить
Электромагнитное поле — это вездесущая невидимая сила, которая связывает электричество и магнетизм.
Проверь себя
3 задания-
Что создает электрическое поле вокруг себя?
Ответ
Электрический заряд. -
Что создает магнитное поле?
Ответ
Движущиеся электрические заряды (электрический ток) или постоянные магниты. -
Приведите пример электромагнитной волны, которую мы видим.
Ответ
Свет.
Частые вопросы
Можно ли увидеть электромагнитное поле?
Впрямую электромагнитное поле увидеть нельзя, так как оно само является переносчиком света. Мы можем видеть только его проявления: свет, нагрев, отклонение стрелки компаса или движение заряженных частиц.
Опасно ли электромагнитное поле?
Высокочастотное и интенсивное электромагнитное излучение (например, рентгеновские лучи, гамма-излучение) опасно для здоровья. Низкочастотные поля от бытовых приборов, как правило, считаются безопасными при соблюдении норм.
Всегда ли электрическое и магнитное поле существуют вместе?
Да, они всегда являются частями единого электромагнитного поля. Если есть только электрическое поле, это означает, что мы находимся в системе отсчёта, где заряды покоятся. Для наблюдателя, движущегося относительно этих зарядов, возникнет и магнитное поле.
Как быстро распространяется электромагнитное поле?
Электромагнитные возмущения (волны) распространяются в вакууме со скоростью света, которая составляет приблизительно 300 000 километров в секунду.
Спросить про это понятие
электромагнитное поле
Где это изучается
7 параграфовОдна и та же тема разложена по разным учебникам — можно сравнить формулировки и выбрать более понятную.
Понятия рядом
Их разбирают в тех же параграфах, что и это понятие.