Trennung des konvektiven und des induktiven elektrischen Feldes

Meine Frage ist im Grunde folgende: Wenn ich nur das gesamte elektrische Feld und das magnetische Feld an einigen diskreten Punkten in Raum und Zeit messen kann, ist es dann möglich, das konvektive und das induktive elektrische Feld zu trennen?

Hier ist der Hintergrund. Betrachten Sie die Geomagnetosphäre. Es gibt ein geomagnetisches Hintergrundfeld. Es gibt ein konvektives elektrisches Hintergrundfeld. Stellen Sie sich nun zusätzlich einen Haufen geladener Teilchen mit unterschiedlichen Energien und Geschwindigkeiten vor, so dass sie von den Feldern geführt werden und im Gegenzug die Felder modifizieren und so weiter. Es gibt auch andere Oszillationen in beiden Feldern, die von außen eingebracht werden. Jetzt haben wir also ein induziertes elektrisches Feld. Ich werfe dann einen Satelliten hinein, der den gesamten Magnetfeldvektor und den gesamten elektrischen Feldvektor meldet, aber das sind nur diskrete Werte in Raum und Zeit, und ich habe eine sehr kleine Stichprobe der gesamten Magnetosphäre.

Ist das theoretisch überhaupt möglich? Es scheint, als ob zumindest einige theoretische Arbeiten dazu durchgeführt worden sein müssen. Wenn mich jemand in die richtige Richtung schubsen oder auf Referenzen hinweisen kann, wäre das eine große Hilfe.

Wird das induzierte elektrische Feld durch ein sich periodisch änderndes Magnetfeld erzeugt? Ist das induzierte elektrische Feld selbst konstant oder nicht?
@rijulgupta Nein zu beiden Fragen. Tatsächlich können Sie sich die Oszillationen beider Felder als zufällig vorstellen, und der Bereich der Frequenzen und Amplituden variiert stark. Das Spektrum ist definitiv kontinuierlich.
Ist es nicht möglich, dass Sie das konstante magnetische und/oder elektrische Feld an verschiedenen Stellen messen, bevor die Partikel freigesetzt werden?
@rijulgupta Entschuldigung, die obige Beschreibung ist so etwas wie "Stellen Sie sich die Hintergrundfelder vor ... und dann kommen Partikel in das Bild ... usw". Die Partikel sind immer da und wir haben keine Kontrolle über sie. Wir setzen die Partikel nicht buchstäblich frei. Also nein, wir können die Felder nicht messen, ohne dass die Partikel vorhanden sind.

Antworten (1)

Ja !! Ich habe eine Lösung gefunden, die es theoretisch möglich macht und praktisch genauso gut funktionieren sollte.

● Sie sagen, Sie können das elektrische und magnetische Nettofeld an einem bestimmten Punkt messen, nennen wir sie E Und B .
● Da sich die geladenen Teilchen willkürlich bewegen, erzeugen sie sowohl zeitveränderliche elektrische als auch magnetische Felder, nennen wir sie E ' Und B ' .
● Es gibt auch ein konstantes elektrisches und magnetisches Feld, sagen wir mal E 0 Und B 0 also müssen die gleichungen lauten:

E = E 0 + E '
B = B 0 + B '

Für ein Gebiet, in dem diese Felder gemessen werden.
Φ B = Φ B 0 Φ B '

Da sich das konstante Magnetfeld nicht ändert, ändert sich auch sein Fluss nicht.
Δ Φ B = Δ Φ B '
.
Nehmen wir die Änderung des Magnetfelds in kurzer Zeit und dividieren sie durch die Änderung der Zeit, erhalten wir:
D Φ B D T = D Φ B ' D T = E '
Da induzierte magnetische und elektrische Felder durch das Zeitdifferential ihres entsprechenden Flusses miteinander verbunden sind.

Ebenso können Sie auch haben,
D Φ E D T = D Φ E ' D T = B '

Mit den obigen Gleichungen können Sie zuerst die induzierten elektrischen und magnetischen Felder finden und dann von den Nettofeldern subtrahieren, um konstante nicht induzierte Felder zu erhalten.

Wow, sieht vielversprechend aus. Das sollte funktionieren. Danke für die Hilfe.
Trennung des konvektiven und des induktiven elektrischen Feldes
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