Gibt es ein Beispiel, bei dem elektrische und magnetische Felder nicht senkrecht sind?

Ja da ist! In Wellenleitern gibt es Ausbreitungsmodi. Was wir als elektromagnetisches Querfeld kennen, ist genau das$TEM$Modus eines Feldes. Es gibt auch die$TE$(quer elektrischer Modus) mit$E_z≠0$und die$TM$(transversaler magnetischer Modus) mit$B_z≠0$wo$z$ist die Ausbreitungsrichtung!

1) Es ist für eine ebene EM-Welle erforderlich. Wenn man annimmt, dass Lösungen der Maxwell-Gleichung ebene Wellen sind, ist es nicht schwer, dies zu zeigen$\vec B \cdot \vec E = 0$.

Nehmen Sie nämlich die dritte Maxwell-Gleichung und punktieren Sie beide Seiten mit$\vec E$.

Nehmen Sie einen konstanten Strom an, der entlang der z-Achse nach oben fließt. Es erzeugt um sich herum ein statisches Magnetfeld in Form von konzentrischen Kreisen (und kein elektrisches Feld, da die Nettoladung im Inneren des Leiters Null ist).

Legen Sie eine positive Ladung auf einen Punkt (-1,0,0). Es erzeugt ein statisches elektrisches Feld mit radial nach außen gerichteten Linien.

Am Punkt (0,1,0) beträgt der Winkel zwischen elektrischem und magnetischem Feld 45 Grad .

Elektrizität kann statisch sein, wie die Energie, die einem die Haare zu Berge stehen lässt. Magnetismus kann auch statisch sein, wie bei einem Kühlschrankmagneten. Ein sich änderndes Magnetfeld induziert ein sich änderndes elektrisches Feld und umgekehrt – die beiden sind miteinander verbunden. Diese wechselnden Felder bilden elektromagnetische Wellen. Elektromagnetische Wellen entstehen durch die Schwingungen elektrischer und magnetischer Felder. Diese Felder stehen in Ausbreitungsrichtung der Welle senkrecht zueinander. Einmal gebildet, bewegt sich diese Energie mit Lichtgeschwindigkeit bis zur weiteren Wechselwirkung mit Materie.

Maxwell entwickelte eine wissenschaftliche Theorie zur Erklärung elektromagnetischer Wellen. Er bemerkte, dass sich elektrische und magnetische Felder zu elektromagnetischen Wellen koppeln können. Die Begriffe Licht, elektromagnetische Wellen und Strahlung beziehen sich alle auf dasselbe physikalische Phänomen: elektromagnetische Energie. Diese Energie kann durch Frequenz, Wellenlänge oder Energie beschrieben werden. Alle drei sind mathematisch miteinander verbunden, sodass Sie, wenn Sie eine kennen, die anderen beiden berechnen können. Es gibt ein Teilchenmodell und ein Wellenmodell für elektromagnetische Strahlung, und wie wir wissen, hat elektromagnetische Strahlung eine duale Natur. Damit eine elektromagnetische Strahlung bestehen bleibt, müssen sich die beiden elektrischen und magnetischen Felder senkrecht zueinander ausbreiten, EM-Wellen bestehen aus oszillierenden elektrischen und magnetischen Feldern.

Nach meinem physikalischen Verständnis kann ein statisches elektrisches Feld kein Magnetfeld erzeugen. Laut Faraday sollte ein variierendes elektrisches Feld vorhanden sein, damit ein Magnetfeld existiert (das sich im Laufe der Zeit ändert). Ein einfaches Beispiel ist eine Batterie, die an eine Spule angeschlossen ist Das in der Nähe des Galvanometers ein- und ausgefahren wird, zeigt eine Ablenkung (Ein Galvanometer ist ein Gerät, das ein Magnetfeld erkennt, indem es ein Magnetfeld in der Nähe seiner Nähe mit der Spule im Inneren koppelt, und es hat intern einen Magneten, der sich entlang der Richtung der Erde ausrichtet. Die Nadel, die mit dem verbunden ist Spulenkopplung Das Magnetfeld erfährt aufgrund der darin induzierten EMF ein Drehmoment und ruht in der Richtung, in der das Erdmagnetfeld und der gekoppelte Magnet senkrecht zueinander stehen. Daher zeigt die Auslenkung der Galvanometernadel die Stärke des Magneten aufstellen.