Магнитные и электромагнитные поле

Магнитные  и электромагнитные поле.

Электрическое и магнитные поля тесно связаны  между собой. В природе существует электромагнитное поле - чисто электрические  и чисто магнитные поля являются лишь его частными случаями. Изменяющиеся электрические и магнитные поля индуктируют друг друга.(под изменением поля надо понимать не только изменение его интенсивности, но и движение поля как целого).

Устройство передачи магнитных доменов использует самовозбуждающее управляющее поле для перемещения  магнитного домена в тонком магнитном слое из ферромагнитного материала. Слой управления перемещением доменов сформирован из токопроводящего материала. При подаче на управляющий слой электрического поля по соседству с магнитным слоем и в управляющем слое возникает равномерно распределенный электрический ток. Магнитный домен, расположенный в магнитном слое, изменяет плотность тока в управляющем слое и вырабатывает вблизи себя область токового возмущения. Ток возмущения, взаимодействуя с магнитным полем домена, обеспечивает выработку результирующего индуцированного управляющего магнитного поля. Скорость и направление распространения магнитного домена управляются путем изменения прикладываемого электрического поля или путем изменения тока возмущения в управляющем слое.

Взаимное индуктирование электрического и магнитного полей происходит в пространстве с огромной скоростью /со скоростью света/ и представляет собой распространение электромагнитных волн. Такими электромагнитными волнами являются радиоволны, свет - инфракрасный, видимый, ультрафиолетовый, а также рент -геновские и гамма-лучи. Поэтому многие эффекты, описанные в этом разделе, имеют аналоги и в оптике, и, наоборот, "оптические" эффекты широко применяются в радиотехнике, особенно в          диапазоне СВЧ (например, эффект Фарадея).

Магнитное поле может быть создано постоянными  магнитными, переменными электрическим  полем и движущимися электрическими зарядами, в частности теми, которые  движутся в проводнике, создавая электрический  ток.

Сила  Лоренца

Сила, действующая  на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле:

,

.

где:

• c — электродинамическая постоянная
• q — заряд частицы
• v — скорость частицы
• B — магнитная индукция поля
• α — угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции.

,

.

где:

• c — электродинамическая постоянная
• q — заряд частицы
• v — скорость частицы
• B — магнитная индукция поля
• α — угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции

При движении заряженной частицы в электромагнитном поле на неё будут действовать и электрическое, и магнитное поле, а полная сила есть сумма сил со стороны первого и второго:

,

где:

• E — напряжённость электрического поля,
• F_m — сила действующая со стороны магнитного поля (сила Лоренца в узком смысле),
• F_e — сила, действующая со стороны электрического поля,
• остальные обозначения - см. выше.

В однородном магнитном  поле, направленном перпендикулярно  вектору скорости, под действием  силы Лоренца заряженная частица  будет равномерно двигаться по окружности постоянного радиуса r. Сила Лоренца в этом случае является центростремительной силой:

,

.

При скорости v намного меньшей скорости света период T не зависит от v:

,

.

Если заряженная частица движется в магнитном  поле так, что вектор скорости v составляет с вектором магнитной индукции B угол α, то траекторией движения частицы является винтовая линия с радиусом r и шагом винта h:

, ,

, . 

Сила Лоренца  используется в телевизионных электронно-лучевых трубках, а также в масс-спектрометрии и МГД генераторах.

.