Ist ein elektrisches Feld elektromagnetische Strahlung?

Wenn Sie eine Potentialdifferenz zwischen zwei Platten (einem Kondensator) haben, dann haben Sie ein elektrisches Feld zwischen den Platten.

Gibt es zu diesem elektrischen Feld auch eine senkrechte magnetische Komponente? Ich habe noch nie davon gehört - aber ich dachte, elektrische und magnetische Felder müssen für jedes Strahlungspaket immer in Phase und orthogonal koexistieren?

Wenn das elektrische Feld keine elektromagnetische Strahlung ist, wie "weiß" dann die andere Platte von dem Potential der oberen Platte?

Antworten (3)

Das elektrische Feld erzeugt nur dann ein magnetisches Feld, wenn es sich zeitlich ändert. Dies wird in den Maxwell-Gleichungen ausgedrückt:

∇ × E → = − ∂ B → ∂ T

∇ × B → = ∂ E → ∂ T + C Ö N S T ⋅ J →

Statische elektrische (magnetische) Felder strahlen nicht ab .

Ein statisches elektrisches Feld erzeugt die Coulomb-Kraft:

F → = C Ö N S T ⋅ Q 1 Q 2 R 2 = Q ⋅ E →

So „wissen“ die Platten voneinander.

Ihre Verwirrung kommt wahrscheinlich von der Tatsache, dass EM-Wellen durch Teilchen - Photonen - beschrieben werden können, während im Grundstudium der Physik für statische Felder kein Wort darüber vorhanden ist. Nun, wenn Sie so darüber nachdenken wollen, gibt es Teilchen, die Analoga von Photonen sind, aber für stationäre Felder - virtuelle Photonen.

Magnetfelder entstehen durch Änderungen im elektrischen Feld. Wenn die Spannungsdifferenz zwischen den Platten konstant ist, ist dies auch das elektrische Feld, sodass kein induziertes Magnetfeld entsteht.

Um Ihre zweite Frage zu beantworten, muss die untere Platte nichts über die obere Platte "wissen". Die Potentialdifferenz ist eine Folge der Ladungsverteilung zwischen den beiden Platten, zusammengenommen als System.

Strahlung ist ein sich selbst ausbreitendes elektromagnetisches Feld - ein oszillierendes elektrisches Feld, das ein oszillierendes Magnetfeld erzeugt, das ein oszillierendes elektrisches Feld erzeugt, ....

Wenn also ein Wechselstromsignal vorhanden ist, wird dies eine Magnetfeldkomponente erzeugen, die orthogonal zum E-Feld ist, und es wird auch eine Ausbreitungsstrahlung im rechten Winkel zu diesen beiden Komponenten erzeugen?
Mark, das ist richtig und so entstehen Funkwellen, siehe physical.stackexchange.com/questions/278657/…

Ist ein elektrisches Feld elektromagnetische Strahlung?

Elektromagnetische Strahlung ist eine sich ausbreitende Störung im elektromagnetischen Feld. Diese Störung hat eine damit verbundene Energie und einen Impuls, und so transportieren elektromagnetische Wellen Energie und Impuls durch den Raum.

Also nein, ein elektrisches Feld ist keine elektromagnetische Strahlung.

Statische elektrische und magnetische Felder haben jedoch eine Energiedichte und gekreuzte statische elektrische und magnetische Felder haben einen Impuls. Der Schlüssel ist, dass diese Energie und dieser Impuls nicht im Transit sind, wenn die Felder statisch sind.

Wenn das elektrische Feld keine elektromagnetische Strahlung ist, wie "weiß" dann die andere Platte von dem Potential der oberen Platte?

Das elektrische Feld ist eine physikalische Größe. Ein elektrisch geladenes Teilchen hier „fühlt“ (koppelt an) das elektrische Feld hier jetzt ohne „Beachtung“ für die Ladungen an anderer Stelle, die das elektrische Feld erzeugt haben.

Nur neugierig. Wenn ich gemäß Ihrer Definition von Strahlung ein gleichmäßiges elektrisches Feld im gesamten Raum habe und seine Größe plötzlich 10-mal ändere, wird dies eine „Störung“ erzeugen, die sich im gesamten Feld ausbreitet. Korrigieren Sie den vorherigen Wert dort auf das 10-fache Größe. Es hat eine zugehörige Feldenergie. Also ist das Strahlung?
@Lelouch, wenn ich Ihren 2. Satz richtig verstehe, legen Sie fest, dass das elektrische Feld gegeben ist durch E → ( X , j , z , T ) = E → ( 1 + 10 Θ ( T ) ) . Ist das richtig?
Nein, ich meinte, wenn ich plötzlich seine Größe ändere, dann wird sich diese Information mit einer endlichen Geschwindigkeit c ausbreiten, dh das Feld wird beginnen, seine Größe zu ändern, beginnend mit der Quelle und sich ausbreitend, mit der Geschwindigkeit c. Ist das Ausbreitungsstrahlung? , da es sich hierbei um eine „sich ausbreitende Störung“ im aktuellen elektrischen Feld handelt.
@Lelouch, Sie haben zuerst angegeben, dass es im gesamten Raum ein einheitliches elektrisches Feld gibt, und dann angegeben, dass Sie seine Größe plötzlich zehnmal ändern. Nun, soweit ich das beurteilen kann, ist es das gleichmäßige elektrische Feld im gesamten Raum, und daher legen Sie fest, dass die Größe dieses einheitlichen elektrischen Felds im gesamten Raum plötzlich um den Faktor 10 zunimmt. Aber dann plötzlich in Ihrem Follow up, du sprichst von der Quelle . Mir ist nicht klar, was du beschreibst.
Ist ein elektrisches Feld elektromagnetische Strahlung?
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