Un champ électrique est-il un rayonnement électromagnétique?

Mark Corrigan

Un champ électrique est-il un rayonnement électromagnétique?


Si vous avez une différence de potentiel entre deux plaques (un condensateur), vous avez un champ électrique entre les plaques.

Existe-t-il également une composante magnétique perpendiculaire à ce champ électrique? Je n’en ai jamais entendu parler – mais je pensais que les champs électriques et magnétiques devaient toujours coexister en phase et orthogonalement pour chaque paquet de rayonnement?

Si le champ électrique n’est pas un rayonnement électromagnétique, alors comment l’autre plaque « connaît » -elle le potentiel de la plaque supérieure?

Réponses


 MsTais

Le champ électrique ne donne naissance au champ magnétique que lorsqu’il change dans le temps. Ceci est exprimé dans les équations de Maxwell:

× E = B t

× B = E t + c o n s t J

Les champs électriques (magnétiques) statiques ne rayonnent pas .

Le champ électrique statique donne naissance à la force de Coulomb:

F = c o n s t q 1 q 2 r 2 = q E

C’est ainsi que les assiettes «se connaissent».

Votre confusion vient probablement du fait que les ondes EM peuvent être décrites par des particules – des photons, alors que dans le cours de physique de premier cycle, il n’y a pas de mot à ce sujet pour les champs statiques. Eh bien, si vous voulez y penser de cette façon, il y a des particules qui sont des analogues de photons mais pour des champs stationnaires – des photons virtuels.


 DW

Les champs magnétiques sont créés par des changements dans le champ électrique. Si la différence de tension entre les plaques est constante, le champ électrique l’est également, il n’y aura donc pas de champ magnétique induit.

Pour répondre à votre deuxième question, la plaque inférieure n’a pas besoin de « connaître » la plaque supérieure. La différence de potentiel est une conséquence de la répartition des charges entre les deux plaques, considérées ensemble comme le système.

Le rayonnement est un champ électromagnétique auto-propagé – un champ électrique oscillant qui produit un champ magnétique oscillant, qui produit un champ électrique oscillant, ….

Mark Corrigan

Donc, si un signal AC est présent, cela créera une composante de champ magnétique orthogonale au champ E et créera également un rayonnement de propagation à angle droit par rapport à ces deux composantes?

HolgerFiedler

Mark, c’est vrai et c’est ainsi que les ondes radio sont créées, voir physics.stackexchange.com/questions/278657/…


 Alfred Centauri

Un champ électrique est-il un rayonnement électromagnétique?

Le rayonnement électromagnétique est une perturbation se propageant dans le champ électromagnétique. Cette perturbation a une énergie et une impulsion associées et ainsi, les ondes électromagnétiques transportent l’énergie et la quantité de mouvement à travers l’espace.

Donc non, un champ électrique n’est pas un rayonnement électromagnétique.

Cependant, les champs électriques et magnétiques statiques ont une densité d’énergie et les champs électriques et magnétiques statiques croisés ont une impulsion. La clé est que cette énergie et cet élan ne transitent pas lorsque les champs sont statiques.

Si le champ électrique n’est pas un rayonnement électromagnétique, alors comment l’autre plaque « connaît » -elle le potentiel de la plaque supérieure?

Le champ électrique est une entité physique. Une particule électriquement chargée ici «ressent» (se couple) le champ électrique ici maintenant sans «tenir compte» des charges ailleurs qui ont produit le champ électrique.

Lelouch

Juste curieux. Selon votre définition du rayonnement, si j’ai un champ électrique uniforme dans tout l’espace et que je change soudainement sa magnitude 10 fois, cela créera une «  perturbation  » se propageant dans tout le champ, corrigez la valeur précédente à 10 fois sa valeur ordre de grandeur. Il a une énergie de champ associée. Est-ce donc ce rayonnement?

Alfred Centauri

@Lelouch, si je comprends bien ta 2ème phrase, tu stipules que le champ électrique est donné par

Lelouch

Non, je voulais dire que si je changeais soudainement d’amplitude, alors cette information se déplacerait à une vitesse finie c, c’est-à-dire que le champ commencerait à changer son amplitude, en commençant par la source et en s’étalant, à la vitesse de c. Est-ce un rayonnement de propagation? , car il s’agit d’une «perturbation de propagation» dans le champ électrique actuel.

Alfred Centauri

@Lelouch, vous avez d’abord spécifié qu’il y avait un champ électrique uniforme dans tout l’espace, puis vous déclarez que vous changez soudainement sa magnitude 10 fois. Maintenant, pour autant que je sache, c’est le champ électrique uniforme dans tout l’espace et donc, vous stipulez que l’amplitude de ce champ électrique uniforme dans tout l’espace augmente soudainement d’un facteur de 10. Mais soudainement, dans votre suite, vous parlez de la source . Pour moi, ce que vous décrivez n’est pas clair.

 

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