Магнитное, электрическое и электромагнитное поле. Зародыш антенны.
Итак, с конденсаторами, баранами и так далее закончили. Думаю, если кто то хотел знать тему, тот понял, ну , а если у человека один эфир в голове, то ничего не поможет.
Суть даже не в эфире, как таковом — кстати, несмотря на проклятия эфирных наркоманов в адрес Эйнштейна, он как раз предлагал называть эфиром пространство, чтобы подчеркнуть наличие у последнего физических свойств, однако это предложение не нашло поддержки у ученых.
Вообще, если наших «эфирщиков» спросить, какой эфир настоящий, они наверняка впадут в замешательство — а между тем существует почти десяток «эфирных теорий», разработанных еще до появления теории относительности , не говоря уже о еще не одном десятке современных теорий .
Дело ведь не в слове эфир, а в понятии , которое вкладывают в него его адепты, причем каждый видит его по своему — по их мнению, это универсальная среда, через которую передаются все взаимодействия , не подпадающие под действие Ньютоновской механики.
Ну ладно.
В этой статье попробуем разобраться с магнитным и электрическим полями, в чем они схожи и в чем разница.
Основная разница в том, что магнитное поле имеет вихревой характер — не в том смысле, что там что то крутится и вьется, а в том, что оно всегда замкнуто и имеет конкретное направление.
Любой источник магнитного поля является ДИПОЛЕМ, то есть, у него обязательно будет два полюса — северный и южный.
Это относится как к постоянному магниту, так и к электромагнитам: если взять , к примеру, постоянный магнит, и разломать его ровно пополам, мы получим два полноценных магнита, с северным и южным полюсом каждый .
И если мы вновь разделим эти магниты пополам, снова получим два двухполюсных магнита.
Поиски «однополюсного магнита (магнитного монополя)» ведутся давно, однако до сих пор не увенчались успехом.
Тем не менее, не стоит заявлять, что в магнитных полях что то там движется, типа того, что это «завихрение эфира» только по причине вихревого характера магнитного поля. «Вихревой характер» говорит лишь о том, что поле это — замкнутое, кольцевое.
Если бы что то в этом поле двигалось, неподвижные постоянные магниты постоянно излучали бы энергию — однако, ничего подобного не происходит. При этом как только сам магнит приходит в движение , он тотчас же создает ток в окружающих его проводниках, преобразуя кинетическую энергию своего движения в электрическую.
В отличии от магнитного, электрическое поле (вернее , электростатическое поле — поле точечных неподвижных зарядов) — всегда незамкнутое, разноименные заряды прекрасно существуют отдельно друг от друга.
Если разделить заряженный предмет пополам, то обе половинки будут заряжены тем же зарядом, что и ранее был заряжен целый предмет, и начнут отталкиваться друг от друга.
Тем не менее, разноименные заряды притягиваются, так же, как и разноименные полюса магнита.
Электрическое и магнитное поля являются неотьмлемыми частями единого электромагнитного поля, которое появляется, как только одно из них начнет изменяться — изменение магнитного поля вызывает появление электрического, изменение электрического порождает магнитное поле. Это доказано неоднократными опытами, описанными в интернете, описание их можно найти на многих студенческих сайтах и в Википедии.
Носителем и того, и другого поля является электрон. Точного обьяснения механизма появления магнитного поля у электрона ни классическая физика, ни сторонники теории эфира дать не могут, однако экспериментально электрон определен как минимальный носитель магнитного поля. Одновременно он же принят как элементарный носитель электрического заряда.
При этом магнитное поле электрона также является дипольным, то есть, имеющим два полюса.
Далее не будем лезть в дебри, пока достаточно. Про свойства электрона и механизм появления магнитного поля, спиновый момент и так далее можно поговорить в обсуждении — если, конечно, будет такое желание и не будет обличительного тона в комментариях.
Из изложенного можно представить, как возникает ток в проводниках, и что происходит в конденсаторе, а также приготовиться к разбору процессов, происходящих в антеннах.
В обычных условиях в металлах всегда есть какая то доля свободных электронов, которые либо вовсе не связаны с атомами, либо свободно перемещаются от одного атома к другому. Кроме того, часть электронов в атоме, обычно на внешних орбитах, слабо связана с о своим «хозяином», и если рядом с таким электроном окажется другой, то слабо связанный электрон покидает свою орбиту и «пускается в путешествие » как свободный электрон, а пришелец занимает его орбиту.
В отсутствие электрического и магнитного полей в проводниках ( и в других веществах) наблюдается равновесие зарядов — количество свободных электронов не превышает количества атомов, у которых есть недостаток электронов на внешних орбитах, свободные электроны перемещаются внутри вещества хаотически, в результате в нем отсутствует ток, заряд или магнитный момент.
Если взять такой проводник, обычно в виде провода, и подключить его концы к источнику тока, то с одного конца к нему будет приложен избыток электронов (-), а на другом появится их нехватка (+) Эта разность потенциалов заставит электроны двинуться от минуса к плюсу. Как только первый электрон сдвинется, то как движущийся магнит он создаст электрическое поле, а как движущийся элементарный заряд — магнитное. Возникший электромагнитный импульс начнет со скоростью света распространяться вдоль провода. Поскольку электроны обладают магнитным полем и являются электрическими зарядами, этот импульс заставляет их двигаться, что приводит к его нарастанию. Величина поля зависит от тока, протекающего по проводнику — чем выше ток, тем сильнее поле.
Возникает как бы магнитная трубка, по которой движутся электроны.
А вот теперь немного повтора о конденсаторах.
Достигнув диэлектрика конденсатора, электромагнитное поле проходит сквозь него и достигает противоположной пластины, заставляя двигаться к плюсу находящиеся на ней электроны. Возникает как бы электромагнитная «трубка». по которой , если бы это был проводник, шли бы электроны от минуса к плюсу источника питания. Но — у нас не проводник, а диэлектрик, поле сквозь него проходит, а «живые » электроны — нет.
При этом, поскольку интенсивность поля практически такая же, как в проводнике, подходящем к минусовой пластине конденсатора, ток с плюсовой пластины к положительному полюсу источника питания будет в первый момент таким же. Затем произойдет следующее — большое количество выработанных источником тока электронов с минуса «заполонит» всю обращенную к противоположной обкладке сторону «минусовой » пластины, и они перестанут «пускать» на нее новые электроны.
Находившиеся же до этого на «плюсовой пластине» электроны «сбегут» на плюс источника питания, встроившись в атомы химического (или другого) источника тока вместо тех, которые «ушли» на минусовую пластину.
Так вот, та самая «электромагнитная трубка», по которой проходит ток смещения конденсатора (наверное, узнали его ) — и есть прообраз, зародыш того поля , которое порождают антенны. Конечно, там более сложные процессы, но сам принцип — тот самый. Только здесь мы рассмотрели и получили поле единичного импульса, который получается при заряде конденсатора.
Поскольку движение электронов прекратилось, прекращается и порождаемое им поле, и исчезает эта «трубка» в конденсаторе.
А что будет, если мы пропустим через конденсатор переменный ток ? При каждой смене полупериодов описанный процесс будет повторяться, при этом электромагнитная » трубка» в конденсаторе будет появляться внутри конденсатора , возрастать до максимума, спадать , менять знак и т. д в соответствии с частотой и фазой проходящего через конденсатор тока.
Это и есть та самая предтеча поля излучающей электромагнитные волны антенны, о которой пойдет речь в следующей статье.
Представление о магнитном поле / Хабр
Мы все знаем, что такое постоянные магниты. Магниты – это металлические тела, притягивающиеся к другим магнитам и к некоторым металлам. То, что располагается вокруг магнита и взаимодействует с окружающими предметами (притягивает или отталкивает некоторые из них), называется магнитным полем.Источником любого магнитного поля являются движущиеся заряженные частицы. А направленное движение заряженных частиц называется электрическим током. То есть, любое магнитное поле вызывается исключительно электрическим током.
За направление электрического тока принимают направление движения положительно заряженных частиц. Если же движутся отрицательные заряды, то направление тока считается обратным движению таких зарядов. Представьте себе, что по кольцевой трубе течет вода. Но мы будем считать, что некий «ток» при этом движется в противоположном направлении. Электрический ток обозначается буквой I.
В металлах ток образуется движением электронов – отрицательно заряженных частиц. На рисунке ниже, электроны движутся по проводнику справа налево. Но считается, что электрический ток направлен слева направо.
Это произошло потому, что когда начали изучение электрические явления, не было известно, какими именно носителями чаще всего переносится ток.
Если мы посмотрим на этот проводник с левой стороны, так, чтобы ток шел «от нас», то магнитное поле этого тока будет направлено вокруг него по часовой стрелке.
Если рядом с этим проводником расположить компас, то его стрелка развернется перпендикулярно проводнику, параллельно «силовым линиям магнитного поля» — параллельно черной кольцевой стрелке на рисунке.
Если мы возьмем шарик, имеющий положительный заряд (имеющий дефицит электронов) и бросим его вперед, то вокруг этого шарика появится точно такое же кольцевое магнитное поле, закручивающееся вокруг него по часовой стрелке.
Ведь здесь тоже имеет место направленное движение заряда. А направленное движение зарядов есть электрический ток. Если есть ток, вокруг него должно быть магнитное поле.
Движущийся заряд (или множество зарядов – в случае электрического тока в проводнике) создает вокруг себя «тоннель» из магнитного поля. Стенки этого «тоннеля» «плотнее» вблизи движущего заряда. Чем дальше от движущегося заряда, тем слабее напряженность («сила») создаваемого им магнитного поля. Тем слабее реагирует на это поле стрелка компаса.
Закономерность распределение напряженности магнитного поля вокруг его источника такая же, как закономерность распределения электрического поля вокруг заряженного тела – она обратно пропорциональна квадрату расстояния до источника поля.
Если положительно заряженный шарик перемещается по кругу, то кольца магнитных полей, образующихся вокруг него по мере его движения, суммируются, и мы получим магнитное поле, направленное перпендикулярно плоскости, в которой перемещается заряд:
Магнитный «тоннель» вокруг заряда оказывается свернутым в кольцо и напоминает по форме тор (бублик).
Такой же эффект получается, если свернуть в кольцо проводник с током. Проводник с током, свернутый в многовитковую катушку называется электромагнитом. Вокруг катушки складываются магнитные поля движущихся в ней заряженных частиц — электронов.
А если заряженный шарик вращать вокруг его оси, то у него появится магнитное поле, как у Земли, направленное вдоль оси вращения. В данном случае током, вызывающим появление магнитного поля, является круговое движение заряда вокруг оси шарика – круговой электрический ток.
Здесь, по сути, происходит то же самое, что и при движении шарика по кольцевой орбите. Только радиус этой орбиты уменьшен до радиуса самого шарика.
Все сказанное выше справедливо и для шарика заряженного отрицательно, но его магнитное поле будет направлено в противоположную сторону.
Данный эффект был обнаружен в опытах Роуланда и Эйхенвальда. Эти господа регистрировали магнитные поля вблизи вращающихся заряженных дисков: рядом с этими дисками начинала отклоняться стрелка компаса. Направления магнитных полей в зависимости от знака заряда дисков и направления их вращения, показаны на рисунке:
При вращении незаряженного диска, магнитные поля не обнаруживались. Не было магнитных полей и вблизи неподвижных заряженных дисков.
Модель магнитного поля движущегося заряда
Чтобы запомнить направление магнитного поля движущегося положительного заряда, мы представим себя на его месте. Поднимем правую руку вверх, затем укажем ею направо, затем опустим ее вниз, затем укажем влево и вернем руку в исходное положение – вверх. Затем повторим это движение. Наша рука описывает круги по часовой стрелке. Теперь начнем движение вперед, продолжая вращать рукой. Движение нашего тела – аналог движения положительного заряда, а вращение руки по часовой стрелке – аналог магнитного поля заряда.
Теперь представьте себе, что вокруг нас находится тонкая и прочная эластичная паутина, похожая на струны пространства, которые мы рисовали, создавая модель электрического поля.
Когда мы движемся сквозь эту трехмерную «паутину», из-за вращения руки, она, деформируясь, смещается по часовой стрелке, образуя подобие спирали, словно бы наматываясь в катушку вокруг заряда.
Сзади, за нами, «паутина» восстанавливает свою правильную структуру. Примерно так можно представлять себе магнитное поле положительного заряда, движущегося прямо.
А теперь попробуйте двигаться не прямо вперед, а по кругу, например, поворачивая при ходьбе налево, при этом вращая рукой по часовой стрелке. Представьте себе, что вы движетесь через нечто, напоминающее желе. Из-за вращения вашей руки, внутри круга, по которому вы движетесь, «желе» будет смещаться вверх, образуя горб над центром круга. А под центром круга, образуется впадина из-за того, что часть желе сместилось вверх. Так можно представлять себе формирование северного (горб сверху) и южного (впадина снизу) полюсов при движении заряда по кольцу или его вращения.
Если при ходьбе вы будете поворачивать направо, то «горб» (северный полюс) сформируется снизу.
Аналогично можно сформировать представление о магнитном поле движущегося отрицательного заряда. Только вращать рукой нужно в противоположную сторону – против часовой стрелки. Соответственно, магнитное поле будет направлено в противоположную сторону. Просто каждый раз следите за тем, в какой сторону ваша рука выталкивает «желе».
Такая модель наглядно демонстрирует то, почему северный полюс одного магнита притягивается к южному полюсу другого магнита: «горб» одного из магнитов втягивается во «впадину» второго магнита.
И еще эта модель показывает, почему не существуют отдельных северных и южных полюсов магнитов, как бы мы их не разрезали – магнитное поле представляет собой вихревую (замкнутую) «деформацию пространства» вокруг траектории движущегося заряда.
Спин
У электрона было обнаружено магнитное поле, такое, какое у него должно быть в том случае, если бы он был шариком, вращающимся вокруг своей оси. Это магнитное поле назвали спином (от английского to spin — вращаться).
Кроме того, у электрона существует еще и орбитальный магнитный момент. Ведь электрон не только «вращается», но движется по орбите вокруг ядра атома. А движение заряженного тела порождает магнитное поле. Так как электрон заряжен отрицательно, магнитное поле, вызванное его движением по орбите, будет выглядеть так:
Если направление магнитного поля, вызванного движением электрона по орбите, совпадает с направлением магнитного поля самого электрона (его спином), эти поля складываются и усиливаются. Если же эти магнитные поля направлены в разные стороны, они вычитаются и ослабляют друг друга.
Кроме того, могут суммироваться или вычитаться друг из друга магнитные поля других электронов атома. Этим объясняется наличие или отсутствие магнетизма (реакции на внешнее магнитное поле или наличие собственного магнитного поля) некоторых веществ.
Эта статья — отрывок из книги об азах химии. Сама книга здесь:
sites.google.com/site/kontrudar13/himia
UPD: Материал предназначен, в первую очередь, для школьников средних классов. Возможно, Хабр не место для подобных вещей, Но где место? Нет его.
Насколько безопасно место, где мы живем? Обзор измерителя электромагнитного поля Mustool MT525
Содержание
- Вступление
- Технические характеристики Mustool MT525
- Упаковка
- Внешний вид
- Тестирование
- Выводы
Вступление
Электромагнитные поля (ЭМП) являются неотъемлемой частью окружающего нас мира. В природе электрические поля, невидимые человеческому глазу, образуются в атмосфере при грозе. Магнитное поле нашей планеты указывает компасу в направлении «север» и «юг».
Электрическое поле появляется за счет разницы электрических напряжений, следовательно, чем выше напряжение, тем больше электрическое поле. Измеряется электрическое поле в вольтах на метр (В/м). Магнитное поле появляется там, где проходит электрический ток, следовательно, чем больше сила тока, тем больше магнитное поле. Сила магнитного поля измеряется в амперах на метр (А/м). Однако, для измерения магнитного поля, чаще используют подобную А/м единицу измерения – микротесла (мкТл, еденица измерения индукции магнитного поля). Обобщая вышесказанное можно дать такую формулировку ЭМП – это силовое поле, образованное вокруг электрического тока, эквивалентное электрическому полю и магнитному полю, расположенным под прямыми углами друг к другу.
Помимо природных источников ЭМП есть и искусственные, такие как: бытовые электроприборы, электрические инструменты, линии электропередач, электропроводка и прочие электрические устройства. Исследования воздействия ЭМП на организм человека проводятся с середины ХХ века. В современном мире каждый из нас окружен различными электрическими устройствами, которые являются источниками ЭМП. Более опасным является воздействие магнитного поля. Исследования, проведенные Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) показывают, что кратковременное воздействие низкочастотных ЭМП на организм человека не вызывает пагубных последствий. В то же время воздействие высокочастотных ЭМП могут вызвать проблемы со здоровьем. На основании данных исследований, был выработан норматив низкочастотного магнитного поля, имеющий значение в 0,2 мкТл. Данный норматив в России, ссылаясь на «Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям», имеет значение в 10 мкТл. К электрическому полю ВОЗ применяет норматив в 40 В/м, в России такой норматив имеет значение 50 В/м.
Для измерения электромагнитных полей применяются тестеры электромагнитного излучения. Одним из таких тестеров является «герой» сегодняшнего обзора — Mustool MT525. С помощью данного прибора определим: насколько безопасен наш дом, а также проверим самые распространенные электрические устройства на наличие допустимого излучения ЭМП.
Покупал данный прибор на Aliexpress, по ссылке ниже.
Покупал здесь Другие модели измерителей электромагнитного поля
Цена на момент публикации: $20.00
Больше интересных товаров с Aliexpress вы найдете на моем канале в Telegram
Технические характеристики Mustool MT525
| Электрическое поле | Магнитное поле | |
| Единица измерения | В/м (V/m) | мкТл (µT) |
| Дискретность | 1 V/m | 0.01 µT |
| Диапазон измерения | 1 V/m – 1999 V/m | 0.01 µT – 99.99 µT |
| Порог срабатывания сигнализации | 40 V/m | 0.4 µT |
| Дисплей | 3-1/2-digit LCD |
| Частотный диапазон | 5 HZ – 3500 MHz |
| Время измерения | 0.4 секунды |
| Режим тестирования | Бимодульный синхронный тест |
| Условия эксплуатации | 00C ~ 500C / 300F ~ 1220F, <80% RH |
| Питание прибора | 3X1.5 V AAA батарейки |
| Размеры прибора | 130*62*26 мм |
Упаковка
Измеритель электромагнитного поля Mustool MT525 поставляется в небольшой картонной коробке.
На коробке указано название прибора, а также фирма-производитель данного устройства. Также имеется надпись «Electromagnetic Radiation Tester», что в переводе с английского означает «Тестер Электромагнитного Излучения».
Перевернув коробку, можно ознакомиться с основными техническими параметрами тестера.
В комплект поставки Mustool MT525 входит:
- Измеритель электромагнитного поля Mustool MT525;
- Инструкция к прибору.
Инструкция по использованию прибора написана на английском языке.
Внешний вид
Корпус прибора изготовлен из пластика. Габаритные размеры корпуса устройства, измеренные рулеткой:
На передней панели устройства расположен монохромный жидкокристаллический дисплей. Под дисплеем находится красный светодиод с надписью «Electromagnetic Radiation Tester». Светодиод срабатывает при превышении допустимого уровня электрического или магнитного поля.
Ниже экрана расположены три кнопки:
- Кнопка включения/отключения Mustool MT525;
- AVG/VPP;
- HOLD/BEEP.
При кратковременном нажатии кнопки «HOLD/BEEP» на дисплее фиксируются текущие показания тестера. При длительном нажатии кнопки «HOLD/BEEP» можно как включить, так и выключить звуковую сигнализацию превышения допустимого уровня ЭМП.
Кнопка «AVG/VPP» осуществляет переключение тестера в режим отображения средних или максимальных значений.
При кратковременном нажатии на кнопку включения/отключения тестера – загорается подсветка дисплея. При длительном нажатии данной кнопки можно включить либо выключить прибор.
На задней панели Mustool MT525 расположены:
- Четыре винта, скрепляющих корпус прибора;
- Отсек для батареек, типоразмера ААА;
- Этикетка с краткими техническими характеристиками.
Для питания прибора необходимо 3 батарейки, типоразмера ААА:
Перечень основной информации, которая отображается на дисплее прибора.
Тестирование
Перед началом тестирования, вспомним предельно допустимые нормы электромагнитного излучения, рекомендованные Всемирной организацией здравоохранения:
- Электрическое поле – не более 40 V/m;
- Магнитное поле – не более 0,2 µT.
Санитарные правила и нормативы в РФ:
- Электрическое поле – не более 50 V/m;
- Магнитное поле – не более 10 µT.
Установив батарейки и включив прибор, первым делом я протестировал своё рабочее место, где находится системный блок компьютера и монитор. При выключенном компьютере тестер показывал оба значения, электрического и магнитного поля, равными нулю. Включив персональный компьютер, я провел измерения. Расстояние тестера до монитора с системным блоком было около 50 см.
Тестер показал превышение допустимого уровня электрического поля в 8 раз. Показания прибора колебались в районе от 264 V/m до 281 V/m. Показания уровня излучения магнитного поля были в норме.
Затем я протестировал WI-fi роутер. Тестирование роутера на расстоянии 1 метра от прибора:
Показания уровня электрического и магнитного поля равны 0.
Тестирование роутера на расстоянии 10 см:
Тестер показал превышение допустимого уровня электрического поля со значением 190 V/m. Показания уровня излучения магнитного поля были в норме. Также следует учесть, что вблизи роутера был подключен его блок питания на 12 V 1 A.
Тестирование микроволновой печи. Данное устройство отличается повышенной мощностью в сравнении с другими бытовыми электроприборами. Микроволновка была включена в сеть, замер излучения ЭМП был произведен на расстоянии 1 метра от печки.
Замер излучения ЭМП вблизи печки:
Затем микроволновка была включена на максимальную мощность 850 W. Результат тестирования:
Прибор показал значительно превышение электрического поля, с результатами от 516 V/m до 522 V/m, а также превышение магнитного поля с результатами от 21.27 µT до 22.29 µT.
На расстоянии 1 метра от включенной микроволновой печи на максимальной мощности 850 W, прибор показал такой результат:
Тестирование мобильных телефонов. Для тестирования устройств мобильной связи были выбраны 2 устройства:
- Телефон «старого» поколения в лице Nokia 1200;
- Смартфон Apple Iphone 6S.
Проведем тест Nokia 1200 и Apple Iphone 6S в режиме «ожидания»:
На обоих телефонах значения электрического и магнитного поля равны 0. На Iphone был включен Wi-fi, а также мобильный интернет.
Затем были проведены замеры на телефонах при входящем вызове.
На современном смартфоне при входящем вызове превышения допустимого значения ЭМП замечено не было. Телефон «старого» поколения, напротив, показал превышение допустимого значения магнитного поля в диапазоне от 2.90 µT до 12.47 µT.
После проведенных тестов дома я отправился на улицу. Первым объектом для тестирования была выбрана трансформаторная подстанция на 10 кВ.
На расстоянии около 2-3 метров был произведен замер ЭМП.
Такое расстояние полностью безопасно для человека, показания тестера были равны 0.
Подойдя вплотную ко входу в трансформаторную подстанцию был произведён еще один замер.
Прибор показал превышение уровня магнитного поля со значением 5.53 µT.
Вблизи дома, где я живу (около 100-150 метров), находится вышка сотовой связи.
Естественно, были произведены замеры на превышение уровня ЭМП вблизи вышки.
Вышка сотовой связи оказалась полностью безопасной для человека, показания тестера были равны 0.
Затем был произведен тест возле столба линий электропередач.
Показания электрического и магнитного поля были равны 0.
Завершить мою прогулку решил замером ЭМП возле высоковольтной опоры линий электропередач.
Включив прибор, было выявлено незначительное превышение уровня электрического поля на расстоянии приблизительно 20 метров. Подходить ближе и делать замеры на близком расстоянии я не стал, так как опоры стоят на удаленном расстоянии от жилых домов и постоянного потока людей там нет.
Отойдя на расстояние более 40-50 метров показания электрического и магнитного поля были равны 0.
Выводы
С развитием современных технологий в нашей жизни становится все больше электрических устройств. Исследования на тему влияния электромагнитных излучений на тело человека продолжаются по сей день. Учеными доказано, что кратковременное воздействие ЭМП допустимого уровня не оказывает пагубного воздействия на человека. Однако, при воздействии ЭМП выше допустимых норм, существует вероятность получить негативные последствия для своего организма, как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.
Проведя тесты на излучение ЭМП компьютера, микроволновой печи, мобильных телефонов, подстанций и вышек сотовой связи можно сделать вывод, что при соблюдении рекомендаций ВОЗ, влияние ЭМП на организм человека, можно свести к минимуму. Как пример, можно взять микроволновую печь. Микроволновая печь является одним из самых мощных источников ЭМП в доме. Однако, она становится практически полностью безопасной, на расстоянии одного метра.
С более детальными рекомендациями и результатами исследований воздействия ЭМП можно ознакомиться на официальном сайте Всемирной организации здравоохранения.
«Из чего состоит магнитное поле ? Магнитное поле материя?» – Яндекс.Кью
Понятие поля возникло как обходной маневр: мы можем определить математические закономерности, управляющие силовыми отношениями между токами (магнитное поле), между зарядами (электрическое поле), между массами (гравитационное поле и полене силс инерции), но не знаем, из чего «это» состоит. Идею «эфира» наука решила считать избыточной. Впрочем, понятие «физический вакуум» означает то же самое. Однако, развитие экспериментальных данных о строении вещества заставляет искать ответ на вопрос «из чего состоит». Так, когда стало ясно, что вещество состоит из заряженных электронов и заряженных ядер, а электроны имеют спиновый и орбитальный моменты (то есть, они являются токами), и могут в металлах перемещаться свободно, то некоторые парадоксы теории перестали быть парадоксами. Например, индукция в диске Фарадея. Одно дело объяснять на уровне мыслительных абстракций (вектор магнитной индукции поперек диска, скорость вращения диска ему перпендикулярна и т.д., и дальше барахтаемся, откуда индукция, если магнитное поле не меняется во времени). Совсем другое — понимать физический смысл процесса, а для этого надо знать, что из чего состоит. И тогда все проще: магнитный момент означает, что токи электронов в среднем сонаправлены и лежат в плоскости диска. Посколь мгновенная линейная скорость вращения этих токов всегда в точности равна скорости света (скорость электромагнитного импульса), то при вращении диска изменится радиальное распределение токов электронов; возникнет радиальная индукция. В случае электромагнитного поля уже можно ответить, что ИЗМЕНЕНИЕ поля состоит из бозонов: фотонов, частиц со спином единица. В веществе часть поля состоит из заряженных частиц фермионов: протонов и электронов. При этом частица, имеющая заряд, обязательно является током (имеет спин). Остается вопрос: из его состоит остальная часть поля, та самая, которая «в пустоте». Думаю, ответ на самом деле очевиден, но его принятие требует изменить само представление о пустоте. Если пустота это «не-частица» поля (не протон, не электрон), а для единства описания поле обязано состоять из фермионов не только в частицах, а его изменения описываются бозонами… то в стандартной модели есть всего одна подходящая частица. Нейтрино. Только тогда надо вернуться к представлению о том, что пустоты (вакуума) «вообще» не бывает. Есть конкретная пустота (пустота электрона = нейтрино). Нейтрино приобретает отрицательный заряд, становится электроном. При этом в так называемой пустоте (нейтринном веществе, оно же поле) возникает «дырка» это пи-плюс мезон. Дырка может стабилизироваться, это протон. При такой интерпретации понятно, что надо дальше изучать. Свойства нейтрино.
Разница между электрическим и магнитным полем со сравнительной таблицей
Одно из основных различий между магнитным и электрическим полями состоит в том, что электрическое поле индуцирует вокруг частицы статического заряда, которое является либо отрицательным, либо положительным, тогда как магнитное поле создает вокруг полюсов (т. Е. Северного и южного полюсов) магнит. Некоторые другие различия между ними объясняются ниже в виде сравнительной таблицы
.Сравнительная таблица
| Основа для сравнения | Электрическое поле | Магнитное поле |
|---|---|---|
| Определение | Это сила, действующая вокруг частицы электрического заряда. | Область вокруг магнита, где полюса проявляют силу притяжения или отталкивания. |
| Единица | Вольт / метр или Ньютон / кулон | Тесла, (Ньютон × секунда) / (Кулон × метр) |
| Символ | E | B |
| Формула |  |  |
| Измерительный прибор | Магнитометр | Электрометр |
| Полюс | Моно столб | Диполь |
| Электромагнитное поле | Перпендикулярно магнитному полю. | Перпендикулярна электрическому полю. |
| Поле | Вектор | Вектор |
| Полевая линия | Индуцирует положительный заряд и завершает отрицательный заряд | Генерируется на северном полюсе и заканчивается на южном полюсе. |
| Петля | Линии электрического поля не образуют замкнутой петли. | Магнитная линия образует замкнутый контур. |
| Тип заряда | Отрицательный или положительный заряд. | Северный или южный полюс. |
| Сила | Сила отталкивания для одинаковых зарядов и сила притяжения для разнородных зарядов. | Сила отталкивания на одинаковых полюсах и сила притяжения на противоположных полюсах. |
| Размер | Есть в двух измерениях | Остаться в трех измерениях |
| Работа | Поле может выполнять работу (скорость и направление частиц меняются) | Магнитное поле не может выполнять работу (скорость частиц остается постоянной) |
Определение магнитного поля
Область вокруг магнита, где его полюса проявляют силу притяжения или отталкивания, называется магнитным полем.Магнитное поле также индуцирует, когда электрические заряды движутся в пространстве или электрический проводник.
Движущийся носитель заряда и магнит создают линии магнитного потока, которые называются линиями магнитного поля. Это векторная величина, потому что она имеет и величину, и направление. Символ B обозначает магнитное поле и измеряется в Тесла или Ньютон на метр.
Определение электрического поля
Сила, действующая вокруг частицы с электрическим зарядом, называется электрическим полем или напряженностью электрического поля.Другими словами, это область вокруг электрического поля, где существует силовая линия. У него есть величина и направление. Следовательно, это векторная величина. Символ E обозначает электрическое поле, и оно измеряется в ньютонах / кулонах.
Ключевые различия между электрическим полем и магнитным полем
Ключевые различия между электрическим полем и магнитным полем - Область вокруг электрического заряда, в которой существует электрическая сила, называется электрическим полем. Область вокруг магнита, где полюс магнита проявляет силу притяжения или отталкивания, называется магнитным полем.
- Единицей измерения электрического поля в системе СИ является ньютон / кулон, а единицей измерения магнитного поля в системе СИ является тесла.
- Направление и величина определяют магнитное поле. Таким образом, это векторная величина. Электрическое поле также называют векторным полем.
- Напряженность электрического поля измеряется электрометром, а магнитометр измеряет напряженность магнитного поля.
- В электромагнитном поле электрическое поле перпендикулярно магнитному полю, тогда как магнитное поле перпендикулярно электрическому полю.
- Электрическое поле создается единичным полюсным зарядом, т.е. либо положительным, либо отрицательным зарядом, тогда как магнитное поле создается диполем магнита (то есть северным и южным полюсами).
- Линия электрического поля индуцирует положительный заряд и гаснет при отрицательном заряде, тогда как линия магнитного поля возникает от северного полюса и заканчивается к южному полюсу магнита.
- Силовые линии электрического поля не образуют петлю, тогда как силовые линии магнитного поля образуют замкнутую петлю.
- Электрическое поле прямо пропорционально потоку, тогда как напряженность магнитного поля зависит от количества силовых линий, создаваемых магнитом.
- В электрическом поле одинаковые заряды отталкиваются друг от друга, а разные заряды притягиваются друг к другу, тогда как в магнитном поле одинаковые полюса отталкиваются друг от друга, а разные полюса притягиваются друг к другу.
- Электрические поля, индуцированные одним зарядом (положительным или отрицательным), тогда как магнитные поля, индуцированные северным и южным полюсами магнита.
- Напряженность электрического поля обозначается символом E, тогда как напряженность магнитного поля обозначается буквой B.
- Силовые линии электрического поля измеряются в двух измерениях, а силовые линии магнитного поля — в трех измерениях.
- Линия электрического поля может выполнять работу, то есть скорость и направление заряда изменяются, тогда как магнитное поле не может выполнять работу, то есть направление заряда изменяется, но скорость частиц остается постоянной.
Вывод:
Заряд индуцирует электрическое поле, а магнитное поле индуцирует из-за северного и южного полюсов магнита.
,Разница между электрическим полем и магнитным полем
Электрическое поле и магнитное поле — определение и различие
СМОТРЕТЬ БОЛЬШЕ
Что такое электрическое поле?
Электрическое поле или напряженность электрического поля — это сила, окружающая электрически заряженную частицу.Мы также можем сказать, что это область, где существует силовая линия, и эти силовые линии окружают электрическое поле. Эти силовые линии представляют собой воображаемые линии, которые используются для определения области воздействия вокруг электрического заряда. Это векторная величина, поскольку она имеет как направление, так и величину. Символ, используемый для обозначения электрического поля, — это буква E . Единица измерения — Ньютон / Кулон.
Что такое магнитное поле?
Область вокруг магнита, где силы притяжения или отталкивания проявляются полюсами магнита, называется магнитным полем.
Когда электрические заряды движутся по пространству или электрическому проводнику, магнитное поле индуцируется из-за его движения.
Сравнение двух полей
, тогда как
единица измерения Магнитного поля: Тесла, (Ньютон × Секунда) / (Кулон × метр)
Электрическое поле обозначено E
Магнитное поле обозначено B
, тогда как
формула Магнитного поля = Тесла или wb / m 2
Электрометр используется для измерения электрического поля, тогда как магнитометр используется для измерения магнитного поля.
В электрическом поле существуют монополии (одиночные заряды). В электрическом поле существуют одиночные положительные и отрицательные заряды. Для монополей, таких как позитроны и электроны, есть прямые силовые линии либо к заряду, либо от него.
В магнитном поле существуют только диполи. Монополей не существует. Это потому, что силовые линии магнитного поля начинаются с северного полюса и заканчиваются на южном полюсе.Следовательно, магнитные поля имеют оба полюса, то есть только диполи.
Для электрического заряда силовые линии прямые. Для позиции они направлены наружу, а для электрона — внутрь.
Для магнитного диполя они начинаются на северном полюсе и заканчиваются на южном полюсе.
Силовые линии магнитного поля образуют замкнутую петлю, начинающуюся от северного полюса и заканчивающуюся на южном полюсе вне магнита.
Электрическое поле может работать. Когда частица попадает в электрическое поле, электрическое поле может влиять на частицу, изменяя ее скорость, а также направление.
Магнитное поле не может работать. Когда какая-либо частица попадает в зону воздействия магнита, магнитное поле не может повлиять на скорость или направление этой частицы. По сути, работа, совершаемая магнитным полем над частицей, равна нулю.,
Различия между электрической и магнитной цепями
Различия между магнитной и электрической цепями
Что такое электрическая цепь?
Электрическая цепь или сеть — это замкнутый контур, обеспечивающий обратный путь к потоку тока. Это замкнутый проводящий путь, по которому ток может течь от источника к нагрузке. Электрическая схема общей структуры может представлять собой источник переменного или постоянного тока, подключенный к нагрузке, такой как индуктивность, емкость, сопротивление или другие активные и пассивные элементы и параметры.Имейте в виду, что электрическая цепь тоже может быть разомкнутой.
Что такое магнитная цепь?
Магнитная цепь — это замкнутый путь, по которому проходит магнитный поток (линии магнитного поля). Магнитная цепь может быть сделана с использованием ферромагнитного материала или другого магнитного материала с высокой проницаемостью, такого как железо, кобальт, никель, мягкая сталь и т. Д. Такие схемы в основном используются в трансформаторах, генераторах, двигателях, реле, катушках и соленоидах и измерениях. инструменты и т. д. Простой индуктор или катушка, подключенные к источнику напряжения, могут создавать магнитные поля.Имейте в виду, что магнитная цепь всегда является замкнутой цепью.
Между магнитными и электрическими цепями есть некоторые сходства и различия. В следующей таблице показано сравнение электрических и магнитных цепей на основе их определения, единиц измерения, применимых законов и различных аналогий и терминов, используемых для этих цепей.
Сравнение электрических и магнитных цепей
| Характеристики | Электрическая цепь | Магнитная цепь |
| Определение | Замкнутый путь, по которому протекает электрический ток, известен как электрическая цепь.Это может быть не ток, а обрыв цепи. | Замкнутый путь, по которому проходит магнитный поток, известен как магнитная цепь. |
| Ток и магнитный поток | Ток = ЭДС / сопротивление I = E / R или I = V / R | Поток = MMF / сопротивление Φ = MMF / S |
| Ток и плотность потока | Плотность тока (А / м 2 ) J = I / a | Плотность потока B (Вт / м 2 ) B = Φ / a |
| Напряженность и сила | Напряженность электрического поля или Напряженность электрического поля — это электродвижущая сила (ЭДС) на единицу электрического заряда.Он обозначается « E » и измеряется в вольт / метр (В / м) или Ньютон / кулон (Н / К) | Напряженность магнитного поля или Напряженность магнитного поля — магнитодвижущая сила (MMF) на единицу длины. Он обозначается « H » и измеряется в Ампер-метре (А / м) . |
| Единицы | Единицей измерения I (силы тока) в системе СИ является ампер (А). | Единица измерения, если Φ (поток) — Вебер (Вт) или Тесла (Тл). |
| ЭДС и MMF | ЭДС (вольт): Электродвижущая сила подает энергию в джоулях на каждую единицу кулоновского заряда и поддерживает разность потенциалов или напряжение. Общая ЭДС = IR 1 + IR 2 + IR 3 … + IR n | MMF (ампер-витки): Магнитомотор — это давление, необходимое для создания магнитного потока в ферромагнитном материале. Общий MMF = ΦS 1 + ΦS 2 + Φ S … ΦS n |
| Электропроводность и проницаемость | Электропроводность
| Проницаемость
Где:
|
| Проводимость и проницаемость | Проводимость = 1 / сопротивление. Электропроводность — это величина, обратная сопротивлению, обозначенному буквой «G» и измеренному в Mho (℧) или Сименсах. G = 1 / R | Проницаемость = 1 / сопротивление. Проницаемость — это величина, обратная сопротивлению, обозначенному «P» и измеренному в Вебера на ампер-витков. P = 1 / S |
| Удельное сопротивление и относительная способность | Удельное сопротивление ρ = RA / л | Относительность S = I / aµ |
| Сопротивление и относительное сопротивление | In an электрическая цепь, сопротивление препятствует прохождению через нее электрического тока.Он обозначается « R » и измеряется в Ом ( Ом ). R = ρ l / a Где « ρ » — « rho », известное как удельное сопротивление . | В магнитном поле сопротивление противодействует потоку, если через него проходит магнитный поток. Он обозначается « S» и измеряется в ампер-виток / Weber (AT / Wb) . Где
|
| Изменение сопротивления и сопротивления | В электрической цепи значение Сопротивление (R) зависит от значения удельного сопротивления (ρ).Так что это почти постоянно. Небольшое изменение может произойти из-за изменения температуры. | В магнитной цепи значение реактивного сопротивления (S) зависит от изменений значения B. Таким образом, это не постоянное значение. |
| Падение | Падение напряжения = IR | Падение MMF = ΦS |
| Направление электрических и магнитных линий | В электрической цепи находится или протекает электрический ток от положительного к отрицательному заряду полярностей. | В магнитной цепи линии магнитного потока всегда текут от северного полюса к южному. ( Северный полюс к Южному полюсу ) |
| Применимые законы Кирхгофа |
Ʃ I = 0 в точке или узле
| Ʃ Φ = 0 в точке или узле Ʃ (ΦS) = Ʃ (MMF) |
| Применимый закон Ома | ||
| Расширяемая энергия | Энергия расширяема, пока электрический ток течет по цепи и рассеивается в виде тепла. | Энергия не подлежит расширению, поскольку на начальной стадии требуется небольшое количество энергии для создания магнитного потока. |
| Изоляция | Резина, стекло, слюда и т. Д. Являются прекрасными примерами изоляторов для протекания тока в электрической цепи. | Изолятор отсутствует, так как он может быть установлен в немагнитных материалах, таких как воздух, стекло, резина и т. Д. |
| Течение тока и поток | Ток течет в форме электронов в электрической цепи. | Поток не течет, но молекулярные полюса выровнены в магнитной цепи. |
Похожие сообщения:
.Разница между магнитным полем и магнитным потоком (со сравнительной таблицей)
Наиболее существенная разница между магнитным полем и магнитным потоком заключается в том, что магнитное поле является областью вокруг магнита , где движущийся заряд испытывает силу , тогда как магнитный поток показывает количество или силы магнитных линий , создаваемых магнитом.Другие различия между магнитным полем и магнитным потоком объясняются ниже в сравнительной таблице.
Магнитное поле и магнитный поток — это свойства магнита. Магнитное поле — это область, в которой движущиеся заряды испытывают силу, а магнитный поток показывает количество магнитных силовых линий, проходящих через него. Наличие магнитного поля вокруг магнита определяется помещением магнитной стрелки рядом с ним.
Сила магнитного поля прямо пропорциональна силе, приложенной магнитом к движущимся зарядам.Направление магнитной силовой линии — с севера на юг, а внутри магнитной — с юга на север. Магнитные силовые линии образуют замкнутый контур.
Содержание: Магнитное поле против магнитного потока
- Таблица сравнения
- Определение
- Ключевые отличия
- Заключение
Таблица сравнения
| Основа для сравнения | Магнитное поле | Магнитный поток |
|---|---|---|
| Определение | Область вокруг магнита, где его полюса демонстрируют силу притяжения или отталкивания. | Показывает количество силовой линии магнитного поля, создаваемой магнитом. |
| Формула |  |  |
| SI Unit | Tesla | Weber |
| Зависимость | Только от магнита, который его производит. | О напряженности магнитного поля, а также о площади между ними. |
Определение магнитного поля
Магнитное поле определяется как область вокруг магнита, где его полюса и электрические заряды испытывают силу притяжения или отталкивания.Наличие поля определяется через иглу. На практике магнитные поля не существуют на самом деле, и они чисто мнимые. Магнитное поле создается из-за магнитной силовой линии, которая обладает следующими свойствами.
- Магнитная силовая линия образует замкнутый контур.
- Направление силы магнитной линии — с севера на юг. Но внутри магнитной силовой линии их направление — с юга на север.
- Магнитные линии никогда не пересекаются.
- Магнитные линии отталкиваются друг от друга, когда они параллельны и направлены в одном направлении.
- Не подвержены влиянию немагнитных материалов.
Определение магнитного потока
Магнитный поток определяется как общее количество магнитных силовых линий, создаваемых магнитом. Он измеряется в Вебере. Один Вебер равен силовой линии 10 8 или Максвелла. Максвелл — это единица измерения магнитного потока в системе СГС. Магнитный поток подобен электрическому току.
Ключевые различия между магнитным полем и магнитным потоком
Ниже приведены основные различия между магнитным полем и магнитным потоком.
- Область вокруг магнитного поля, где полюса и движущийся заряд испытывают силу притяжения и отталкивания, называется магнитным полем. В то время как магнитный поток показывает количество магнитных силовых линий, проходящих через него.
- Магнитное поле выражается как произведение силы магнитного поля и направления движущихся зарядов.Принимая во внимание, что магнитное поле является произведением напряженности поля и площади вокруг полюсов.
- Единицей измерения магнитного поля в системе СИ является телса, а единицей измерения магнитного потока в системе СИ является Вебер.
- Магнитное поле зависит только от магнита, который его генерирует, тогда как магнитный поток зависит от магнитной силы и площади.
Заключение
Магнитное поле и магнитный поток связаны друг с другом. Магнитное поле создается из-за магнитного потока.
,