Elektromagnetisk strålning: Vad är fysiskt skillnaden mellan magnetisk induktion (B) och magnetfält (H), samt elektriskt fält (E) och elektrisk dispacation (D)?


Svar 1:

de representerar elektriska och magnetiska fält som inkluderar bidrag från det omgivande materialet.

Så i sammanfattning,

[Distraherande sidanmärkning: Det kan vara värt att notera att världsbilden inte förändras så mycket när man går från E till D-fält. Att gå från B till H är dock lite mer intressant när man överväger utrymmet inuti ett material (t.ex. utrymmet inuti en barmagnet). Det finns inga magnetiska monopol (dvs. inga isolerade "norr" eller "söder" "magnetiska laddningar"). Så från B-perspektivet är alla fält stora slingor utan avslutning. sålunda går B-fältlinjer INOM en magnet från syd-till-nord (medan de utanför magneten går från nord-till-syd). Saker är mer intressanta med H-fältlinjer. H-fältet verkar som om det finns magnetiska monopol som genererar det. Följaktligen är H-fältet inuti en magnet i motsatt riktning som B-fältet. Så i detta avseende är H ännu mer en abstraktion från B än D är från E. Att se världen i termer av H visar i princip både magnetiska och elektriska fält som genereras av monopol. ]


Svar 2:

En guide till förståelse av E, D, H och B

Det grundläggande principen

och

D

H

B

Fysisk betydelse av varje fält

Elektriskt fältintensitet (E)

Förskjutningsfält (D)

Magnetfältintensitet (H)

H

Magnetiskt induktionsfält (B)

och

E)

Illustrerar skillnaden

D

och

och

och

D

D

ϵ=2ϵ0\epsilon=2\epsilon_0

D

och

D

och

E=0.5E0E=0.5*E_0

D

och

och

D

P

D

D

Det viktiga take-away från detta

  1. E- och D-fälten, som H- och B-fälten, är helt olika fält, de är unika och oberoende. De har olika geometrier, enheter, fysiska betydelser och gränsvillkor. Inne i material E och D kan peka i olika riktningar och till och med motsatta riktningar och de konstitutiva förhållandena som används för att jämställa de två fälten kan vara linjära i ett vakuum, men inuti material är det ofta icke-linjär, komplex värderad och uttryckt i termer av tensorer. Detta faktum är viktigt för att förstå och konstruera material, särskilt sådana som är mer exotiska.

DEN VACKRA SYMETRINEN

och

H

och

H

och

H

och

H

D

B

D

B

D

B

D

B

D

H

och

B

och

D

H

B

EM-ekvationer ... Uttryckt med avseende på deras fysiska betydelse

Märkte du något!

REFERENSMATERIAL

Sida på byu.net

PSU-hemsida | Penn State University

Grundläggande för elektromagnetik

Fundamentals of Electromagnetics I (Synthesis Lectures on Computational Electromagnetics): David Voltmer: 9781598291704: Amazon.com: Books

Elektricitet och magnetism

Elektricitet och magnetism: En introduktion till teorin om elektriska och magnetiska fält, 2: a upplagan: Oleg D. Jefimenko: 9780917406089: Amazon.com: Books