Pole magnetyczne jest specjalną formą materii tworzoną przez magnesy, przewodniki z prądem (poruszające się naładowane cząstki) i którą można wykryć poprzez oddziaływanie magnesów, przewodników z prądem (poruszające się naładowane cząstki).
Doświadczenia Oersteda
Pierwszymi eksperymentami (przeprowadzonymi w 1820 r.), które wykazały głęboki związek między zjawiskami elektrycznymi i magnetycznymi, były eksperymenty duńskiego fizyka H. Oersteda.
Igła magnetyczna umieszczona w pobliżu przewodnika obraca się o pewien kąt, gdy w przewodniku zostanie włączony prąd. Po otwarciu obwodu strzałka powraca do pierwotnej pozycji.
Z doświadczeń G. Oersteda wynika, że wokół tego przewodnika istnieje pole magnetyczne.
Amperowe doświadczenie
Dwa równoległe przewodniki, przez które przepływa prąd elektryczny, oddziałują ze sobą: przyciągają się, jeśli prądy płyną w tym samym kierunku, i odpychają, jeśli prądy płyną w przeciwnym kierunku. Dzieje się tak na skutek oddziaływania pól magnetycznych powstających wokół przewodników.
Właściwości pola magnetycznego
1. Materialnie, tj. istnieje niezależnie od nas i naszej wiedzy o nim.
2. Tworzone przez magnesy, przewodniki z prądem (poruszające się naładowane cząstki)
3. Wykrywany poprzez oddziaływanie magnesów, przewodników z prądem (poruszające się naładowane cząstki)
4. Działa na magnesy, przewodniki z prądem (poruszające się naładowane cząstki) z pewną siłą
5. W przyrodzie nie ma ładunków magnetycznych. Nie można oddzielić bieguna północnego od południowego i otrzymać ciało z jednym biegunem.
6. Powód, dla którego ciała mają właściwości magnetyczne, odkrył francuski naukowiec Ampère. Ampere wysunął wniosek, że o właściwościach magnetycznych dowolnego ciała decydują zamknięte w nim prądy elektryczne.
Prądy te reprezentują ruch elektronów po orbitach atomu.
Jeżeli płaszczyzny, w których krążą te prądy, na skutek termicznego ruchu cząsteczek tworzących ciało, są względem siebie rozmieszczone losowo, to ich oddziaływania wzajemnie się kompensują i ciało nie wykazuje żadnych właściwości magnetycznych.
I odwrotnie: jeśli płaszczyzny, w których obracają się elektrony, są do siebie równoległe i kierunki normalnych do tych płaszczyzn pokrywają się, wówczas substancje takie wzmacniają zewnętrzne pole magnetyczne.
7. Siły magnetyczne działają w polu magnetycznym w określonych kierunkach, które nazywane są magnetycznymi liniami siły. Za ich pomocą można wygodnie i wyraźnie pokazać pole magnetyczne w konkretnym przypadku.
Aby dokładniej zobrazować pole magnetyczne, zgodziliśmy się, aby w miejscach, w których pole jest silniejsze, pokazać linie sił położone gęściej, tj. bliżej siebie. I odwrotnie, w miejscach, gdzie pole jest słabsze, linie pola są pokazane w mniejszej liczbie, tj. rzadziej zlokalizowane.
8. Pole magnetyczne charakteryzuje wektor indukcji magnetycznej.
Wektor indukcji magnetycznej jest wielkością wektorową charakteryzującą pole magnetyczne.
Kierunek wektora indukcji magnetycznej pokrywa się z kierunkiem bieguna północnego wolnej igły magnetycznej w danym punkcie.
Kierunek wektora indukcji pola i natężenie prądu I powiązane są „zasadą prawej śruby (świdra)”:
jeśli przykręcisz świder w kierunku prądu w przewodniku, wówczas kierunek prędkości ruchu końca jego rączki w danym punkcie będzie pokrywał się z kierunkiem wektora indukcji magnetycznej w tym punkcie.
Ziemskie pole magnetyczne jest formacją wytwarzaną przez źródła znajdujące się na planecie. Jest przedmiotem badań odpowiedniej sekcji geofizyki. Następnie przyjrzyjmy się bliżej, czym jest pole magnetyczne Ziemi i jak ono powstaje.
informacje ogólne
Niedaleko powierzchni Ziemi, w przybliżeniu w odległości trzech jej promieni, linie siły pola magnetycznego układają się w układ „dwóch ładunków polarnych”. Oto obszar zwany „sferą plazmową”. Wraz z odległością od powierzchni planety wzrasta wpływ przepływu zjonizowanych cząstek z korony słonecznej. Prowadzi to do kompresji magnetosfery od strony Słońca i odwrotnie, ziemskie pole magnetyczne jest wyciągane z przeciwnej, zacienionej strony.
kula plazmowa
Wymierny wpływ na powierzchniowe pole magnetyczne Ziemi wywiera ukierunkowany ruch naładowanych cząstek w górnych warstwach atmosfery (jonosferze). Lokalizacja tego ostatniego wynosi sto kilometrów i więcej od powierzchni planety. Ziemskie pole magnetyczne utrzymuje plazmosferę. Jednak jego struktura jest silnie uzależniona od aktywności wiatru słonecznego i jego interakcji z warstwą oporową. A częstotliwość burz magnetycznych na naszej planecie wynika z rozbłysków słonecznych.
Terminologia
Istnieje koncepcja „osi magnetycznej Ziemi”. Jest to linia prosta przechodząca przez odpowiednie bieguny planety. „Równik magnetyczny” to okrąg wielki płaszczyzny prostopadłej do tej osi. Wektor na nim ma kierunek zbliżony do poziomego. Średnie natężenie pola magnetycznego Ziemi jest w istotny sposób zależne od położenia geograficznego. Jest w przybliżeniu równy 0,5 Oe, czyli 40 A / m. Na równiku magnetycznym ten sam wskaźnik wynosi około 0,34 Oe, a w pobliżu biegunów jest bliski 0,66 Oe.W niektórych anomaliach planety, na przykład w obrębie anomalii Kurska, wskaźnik wzrasta i wynosi 2 Oe. Pole linie magnetosfery Ziemi o złożonej strukturze, rzutowane na jej powierzchnię i zbiegające się na jej własnych biegunach, nazywane są „południkami magnetycznymi”.
Charakter wystąpienia. Założenia i domysły
Nie tak dawno temu założenie o związku pomiędzy powstaniem ziemskiej magnetosfery a przepływem prądu w rdzeniu ciekłego metalu, znajdującym się w odległości jednej czwartej lub jednej trzeciej promienia naszej planety, zyskało prawo do istnienia. Naukowcy mają przypuszczenie o tzw. „prądach tellurycznych” przepływających w pobliżu skorupy ziemskiej. Trzeba powiedzieć, że z biegiem czasu następuje transformacja formacji. Pole magnetyczne Ziemi zmieniało się wielokrotnie w ciągu ostatnich stu osiemdziesięciu lat. Jest to utrwalone w skorupie oceanicznej, czego dowodem są badania magnetyzacji resztkowej. Porównując odcinki po obu stronach grzbietów oceanicznych, określa się czas rozbieżności tych odcinków.
Przesunięcie bieguna magnetycznego Ziemi
Położenie tych części planety nie jest stałe. Fakt ich przesiedleń odnotowywany jest od końca XIX wieku. Na półkuli południowej biegun magnetyczny przesunął się w tym czasie o 900 km i znalazł się na Oceanie Indyjskim. Podobne procesy zachodzą w części północnej. Tutaj biegun przesuwa się w stronę anomalii magnetycznej we wschodniej Syberii. Od 1973 do 1994 roku odległość, jaką przebył tu odcinek, wynosiła 270 km. Te wstępnie obliczone dane zostały później potwierdzone pomiarami. Według najnowszych danych prędkość bieguna magnetycznego półkuli północnej znacznie wzrosła. Wzrosła z 10 km/rok w latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku do 60 km/rok na początku tego stulecia. Jednocześnie siła pola magnetycznego Ziemi maleje nierównomiernie. Tak więc w ciągu ostatnich 22 lat w niektórych miejscach spadło o 1,7%, a gdzieś o 10%, choć są też obszary, w których wręcz przeciwnie, wzrosło. Przyspieszenie przemieszczania się biegunów magnetycznych (o około 3 km rocznie) pozwala przypuszczać, że obserwowany dziś ich ruch nie jest wycieczką, lecz kolejną inwersją.
Pośrednio potwierdza to wzrost tzw. „przerw polarnych” na południu i północy magnetosfery. Zjonizowany materiał korony słonecznej i przestrzeni kosmicznej szybko przenika do powstałych przedłużeń. Z tego powodu coraz większa ilość energii jest gromadzona w subpolarnych obszarach Ziemi, co samo w sobie jest obarczone dodatkowym ogrzewaniem polarnych czap lodowych.
Współrzędne
Nauka badająca promienie kosmiczne wykorzystuje współrzędne pola geomagnetycznego, nazwanego na cześć naukowca McIlwaina. Jako pierwszy zasugerował ich zastosowanie, gdyż opierają się one na zmodyfikowanych wariantach działania naładowanych pierwiastków w polu magnetycznym. Dla punktu używane są dwie współrzędne (L, B). Charakteryzują one powłokę magnetyczną (parametr McIlwaina) oraz indukcję pola L. Ta ostatnia jest parametrem równym stosunkowi średniej odległości kuli od środka planety do jej promienia.
„Nachylenie magnetyczne”
Kilka tysięcy lat temu Chińczycy dokonali niesamowitego odkrycia. Odkryli, że namagnesowane przedmioty można umieszczać w określonym kierunku. A w połowie XVI wieku niemiecki naukowiec Georg Cartmann dokonał kolejnego odkrycia w tej dziedzinie. Tak pojawiło się pojęcie „nachylenia magnetycznego”. Nazwa ta oznacza kąt odchylenia strzałki w górę lub w dół od płaszczyzny poziomej pod wpływem magnetosfery planety.
Z historii badań
W rejonie północnego równika magnetycznego, różniącego się od geograficznego, północny kraniec opada, a na południu wręcz przeciwnie – wznosi się. W 1600 roku angielski lekarz William Gilbert po raz pierwszy poczynił założenia dotyczące obecności ziemskiego pola magnetycznego, powodującego określone zachowanie wstępnie namagnesowanych obiektów. W swojej książce opisał eksperyment z kulą wyposażoną w żelazną strzałę. W wyniku badań doszedł do wniosku, że Ziemia jest dużym magnesem. Eksperymenty przeprowadził także angielski astronom Henry Gellibrant. W wyniku swoich obserwacji doszedł do wniosku, że pole magnetyczne Ziemi podlega powolnym zmianom.
José de Acosta opisał możliwość korzystania z kompasu. Ustalił także różnicę między biegunem magnetycznym a biegunem północnym, a w swojej słynnej Historii (1590) uzasadnił teorię linii bez odchylenia magnetycznego. Znaczący wkład w badanie omawianego zagadnienia wniósł także Krzysztof Kolumb. Jest właścicielem odkrycia niespójności deklinacji magnetycznej. Przekształcenia uzależniamy od zmian współrzędnych geograficznych. Deklinacja magnetyczna to kąt odchylenia strzałki od kierunku północ-południe. W związku z odkryciem Kolumba zintensyfikowano badania. Informacje o tym, czym jest pole magnetyczne Ziemi, były niezwykle potrzebne nawigatorom. Nad tym problemem pracował także M. V. Łomonosow. Do badania magnetyzmu ziemskiego zalecił prowadzenie systematycznych obserwacji z wykorzystaniem do tego stałych punktów (takich jak obserwatoria). Według Łomonosowa bardzo ważne było również przeprowadzenie tego na morzu. Ten pomysł wielkiego naukowca został zrealizowany w Rosji sześćdziesiąt lat później. Odkrycie bieguna magnetycznego na archipelagu kanadyjskim należy do angielskiego polarnika Johna Rossa (1831). A w 1841 roku odkrył także drugi biegun planety, ale już na Antarktydzie. Hipotezę dotyczącą pochodzenia ziemskiego pola magnetycznego wysunął Carl Gauss. Wkrótce udowodnił także, że jego większość zasilana jest ze źródła znajdującego się wewnątrz planety, jednak przyczyną niewielkich odchyleń jest środowisko zewnętrzne.
Pole magnetyczne od dawna budzi u człowieka wiele pytań, jednak nawet obecnie pozostaje zjawiskiem mało poznanym. Wielu naukowców próbowało zbadać jego cechy i właściwości, ponieważ korzyści i potencjał wykorzystania pola były faktami bezspornymi.
Weźmy wszystko w porządku. Jak zatem działa i powstaje pole magnetyczne? Zgadza się, prąd elektryczny. A prąd, według podręczników fizyki, jest strumieniem naładowanych cząstek o określonym kierunku, prawda? Tak więc, gdy prąd przepływa przez dowolny przewodnik, wokół niego zaczyna działać pewien rodzaj materii - pole magnetyczne. Pole magnetyczne może być wytworzone przez prąd naładowanych cząstek lub momenty magnetyczne elektronów w atomach. Teraz to pole i materia mają energię, widzimy ją w siłach elektromagnetycznych, które mogą wpływać na prąd i jego ładunki. Pole magnetyczne zaczyna oddziaływać na przepływ naładowanych cząstek, które zmieniają początkowy kierunek ruchu prostopadle do samego pola.
Inne pole magnetyczne można nazwać elektrodynamicznym, ponieważ powstaje w pobliżu poruszających się cząstek i oddziałuje tylko na poruszające się cząstki. Otóż jest dynamiczny ze względu na to, że ma specjalną strukturę w postaci rotujących bionów w obszarze przestrzeni. Zwykły poruszający się ładunek elektryczny może sprawić, że będą się obracać i poruszać. Biony przekazują wszelkie możliwe interakcje w tym obszarze przestrzeni. Dlatego poruszający się ładunek przyciąga jeden biegun wszystkich bionów i powoduje ich obrót. Tylko On może ich wyprowadzić ze stanu spoczynku i nic więcej, bo inne siły nie będą mogły na nie wpłynąć.
W polu elektrycznym znajdują się naładowane cząstki, które poruszają się bardzo szybko i mogą w ciągu sekundy przebyć 300 000 km. Światło ma tę samą prędkość. Nie ma pola magnetycznego bez ładunku elektrycznego. Oznacza to, że cząstki są ze sobą niezwykle blisko powiązane i istnieją we wspólnym polu elektromagnetycznym. Oznacza to, że jeśli wystąpią jakiekolwiek zmiany w polu magnetycznym, nastąpią zmiany w polu elektrycznym. To prawo jest również odwrócone.
Dużo mówimy tutaj o polu magnetycznym, ale jak możesz to sobie wyobrazić? Nie jesteśmy w stanie tego dostrzec gołym okiem człowieka. Co więcej, ze względu na niesamowicie szybką propagację pola, nie mamy czasu, aby go naprawić za pomocą różnych urządzeń. Ale żeby coś studiować, trzeba mieć o tym chociaż pojęcie. Często konieczne jest również przedstawienie pola magnetycznego na diagramach. Aby ułatwić zrozumienie, rysowane są linie pola warunkowego. Skąd je wzięli? Zostały wymyślone nie bez powodu.
Spróbujmy zobaczyć pole magnetyczne za pomocą drobnych opiłków metalu i zwykłego magnesu. Wysypiemy te trociny na płaską powierzchnię i wprowadzimy je w działanie pola magnetycznego. Wtedy zobaczymy, że będą się poruszać, obracać i ustawiać według wzoru lub wzoru. Powstały obraz pokaże przybliżony wpływ sił w polu magnetycznym. Wszystkie siły i odpowiednio linie sił są w tym miejscu ciągłe i zamknięte.
Igła magnetyczna ma podobne cechy i właściwości jak kompas i służy do określania kierunku linii siły. Jeśli wpadnie w strefę działania pola magnetycznego, możemy zobaczyć kierunek działania sił przy jego biegunie północnym. Następnie wyciągniemy z tego kilka wniosków: wierzchołek zwykłego magnesu trwałego, z którego emanują linie siły, jest wyznaczony przez północny biegun magnesu. Natomiast biegun południowy oznacza punkt, w którym siły są zamknięte. Cóż, linie siły wewnątrz magnesu nie są zaznaczone na schemacie.
Pole magnetyczne, jego właściwości i charakterystyka są dość szeroko stosowane, ponieważ w wielu problemach trzeba je brać pod uwagę i badać. Jest to najważniejsze zjawisko w nauce fizyki. Nierozerwalnie są z nim powiązane rzeczy bardziej złożone, takie jak przenikalność magnetyczna i indukcja. Aby wyjaśnić wszystkie przyczyny pojawienia się pola magnetycznego, należy oprzeć się na prawdziwych faktach naukowych i potwierdzeniach. W przeciwnym razie w bardziej złożonych problemach niewłaściwe podejście może naruszyć integralność teorii.
Teraz podamy przykłady. Wszyscy znamy naszą planetę. Mówisz, że nie ma pola magnetycznego? Być może masz rację, ale naukowcy twierdzą, że procesy i interakcje wewnątrz jądra Ziemi tworzą ogromne pole magnetyczne, które rozciąga się na tysiące kilometrów. Ale każde pole magnetyczne musi mieć swoje bieguny. I istnieją, tylko położone trochę dalej od bieguna geograficznego. Jak to czujemy? Na przykład ptaki rozwinęły zdolności nawigacyjne i orientują się w szczególności dzięki polu magnetycznemu. Dzięki jego pomocy gęsi bezpiecznie docierają do Laponii. Specjalne urządzenia nawigacyjne również wykorzystują to zjawisko.
POLE MAGNETYCZNE
Pole magnetyczne jest szczególnym rodzajem materii, niewidocznym i nieuchwytnym dla człowieka,
istnieje niezależnie od naszej świadomości.
Już w czasach starożytnych naukowcy-myśliciele domyślali się, że coś istnieje wokół magnesu.
Igła magnetyczna.
Igła magnetyczna to urządzenie niezbędne do badania działania magnetycznego prądu elektrycznego.
Jest to mały magnes montowany na czubku igły, ma dwa bieguny: północny i południowy.Igła magnetyczna może swobodnie obracać się na czubku igły.
Północny koniec igły magnetycznej zawsze wskazuje północ.
Linię łączącą bieguny igły magnetycznej nazywamy osią igły magnetycznej.
Podobna igła magnetyczna znajduje się w każdym kompasie - urządzeniu do orientacji na ziemi.
Skąd bierze się pole magnetyczne?
Doświadczenie Oersteda (1820) - pokazuje wzajemne oddziaływanie przewodnika z prądem i igłą magnetyczną.
Kiedy obwód elektryczny jest zamknięty, igła magnetyczna odchyla się od swojego pierwotnego położenia, po otwarciu obwodu igła magnetyczna powraca do swojego pierwotnego położenia.
W przestrzeni wokół przewodnika, w którym płynie prąd (i ogólnie wokół poruszającego się ładunku elektrycznego) powstaje pole magnetyczne.
Siły magnetyczne tego pola działają na igłę i ją obracają.
Ogólnie można powiedzieć
że pole magnetyczne powstaje wokół poruszających się ładunków elektrycznych.
Prąd elektryczny i pole magnetyczne są od siebie nierozłączne.
CIEKAWE CO...
Wiele ciał niebieskich – planet i gwiazd – ma własne pola magnetyczne.
Jednakże nasi najbliżsi sąsiedzi – Księżyc, Wenus i Mars – nie posiadają pola magnetycznego,
podobny do ziemi.
___
Gilbert odkrył, że gdy kawałek żelaza zbliży się do jednego bieguna magnesu, drugi biegun zaczyna przyciągać silniej. Pomysł ten został opatentowany dopiero 250 lat po śmierci Hilberta.
W pierwszej połowie lat 90-tych, kiedy pojawiły się nowe monety gruzińskie – lari,
miejscowi kieszonkowcy dostali magnesy,
ponieważ metal, z którego wykonano te monety, był dobrze przyciągany przez magnes!
Jeśli weźmiesz banknot dolarowy za róg i przyłożysz go do potężnego magnesu
(na przykład podkowa), tworząc nierównomierne pole magnetyczne, kartkę papieru
odchylić się w stronę jednego z biegunów. Okazuje się, że kolor banknotu dolarowego zawiera sole żelaza,
mający właściwości magnetyczne, dzięki czemu dolar przyciąga jeden z biegunów magnesu.
Jeśli zbliżysz duży magnes do poziomu bańki stolarza, bańka się poruszy.
Faktem jest, że poziomica wypełniona jest cieczą diamagnetyczną. Kiedy taką ciecz umieszcza się w polu magnetycznym, powstaje w niej pole magnetyczne o przeciwnym kierunku, które jest wypychane z pola. Dlatego pęcherzyk w cieczy zbliża się do magnesu.
MUSISZ O NICH WIEDZIEĆ!
Organizatorem biznesu kompasów magnetycznych w rosyjskiej marynarce wojennej był znany naukowiec zajmujący się dewiatorami,
kapitan I stopnia, autor prac naukowych z teorii kompasu I.P. Belawan.
Uczestnik podróży dookoła świata na fregacie „Pallada” i uczestnik wojny krymskiej 1853-56. jako pierwszy na świecie rozmagnesował statek (1863)
i rozwiązał problem instalowania kompasów w żelaznej łodzi podwodnej.
W 1865 roku został mianowany dyrektorem pierwszego w kraju Obserwatorium Kompasu w Kronsztadzie.
Pole magnetyczne- jest to ośrodek materialny, za pomocą którego odbywa się interakcja między przewodnikami z prądem lub ruchomymi ładunkami.
Właściwości pola magnetycznego:
Charakterystyka pola magnetycznego:
Do badania pola magnetycznego stosuje się obwód testowy z prądem. Jest mały, a prąd w nim jest znacznie mniejszy niż prąd w przewodniku wytwarzającym pole magnetyczne. Po przeciwnych stronach obwodu z prądem od strony pola magnetycznego działają siły o równej wielkości, ale skierowane w przeciwnych kierunkach, ponieważ kierunek siły zależy od kierunku prądu. Punkty przyłożenia tych sił nie leżą na jednej linii prostej. Takie siły nazywane są parę sił. W wyniku działania pary sił kontur nie może przesunąć się do przodu, obraca się wokół własnej osi. Charakteryzuje się działaniem obrotowym moment obrotowy.
, Gdzie l–ramię pary sił(odległość pomiędzy punktami przyłożenia sił).
Wraz ze wzrostem prądu w obwodzie testowym lub obszarze obwodu moment pary sił wzrośnie proporcjonalnie. Stosunek maksymalnego momentu sił działających na obwód przewodzący prąd do wielkości prądu w obwodzie i powierzchni obwodu jest wartością stałą dla danego punktu pola. To jest nazwane Indukcja magnetyczna.
, Gdzie 
-Moment magnetyczny obwody z prądem.
Jednostka Indukcja magnetyczna - Tesla [T].
Moment magnetyczny obwodu- wielkość wektora, którego kierunek zależy od kierunku prądu w obwodzie i jest określony przez reguła prawej śruby: zaciśnij prawą rękę w pięść, skieruj cztery palce w kierunku prądu w obwodzie, wtedy kciuk wskaże kierunek wektora momentu magnetycznego. Wektor momentu magnetycznego jest zawsze prostopadły do płaszczyzny konturu.
Za kierunek wektora indukcji magnetycznej przyjąć kierunek wektora momentu magnetycznego obwodu zorientowanego w polu magnetycznym.
Linia indukcji magnetycznej- linia, do której styczna w każdym punkcie pokrywa się z kierunkiem wektora indukcji magnetycznej. Linie indukcji magnetycznej są zawsze zamknięte i nigdy się nie przecinają. Linie indukcji magnetycznej przewodnika prostego z prądem mają postać okręgów położonych w płaszczyźnie prostopadłej do przewodnika. Kierunek linii indukcji magnetycznej określa zasada prawej śruby. Linie indukcji magnetycznej prądu kołowego(cewka z prądem) również mają kształt okręgów. Każdy element cewki jest długi 
można traktować jako prosty przewodnik, który wytwarza własne pole magnetyczne. Dla pól magnetycznych spełniona jest zasada superpozycji (niezależnego dodawania). Całkowity wektor indukcji magnetycznej prądu kołowego wyznacza się w wyniku dodania tych pól w środku cewki zgodnie z zasadą prawej śruby.
Jeśli wielkość i kierunek wektora indukcji magnetycznej są takie same w każdym punkcie przestrzeni, wówczas nazywa się pole magnetyczne jednorodny. Jeżeli wielkość i kierunek wektora indukcji magnetycznej w każdym punkcie nie zmieniają się w czasie, wówczas takie pole nazywa się stały.
Wartość Indukcja magnetyczna w dowolnym punkcie pola jest wprost proporcjonalna do natężenia prądu w przewodniku tworzącym pole, jest odwrotnie proporcjonalna do odległości przewodnika od danego punktu pola, zależy od właściwości ośrodka i kształtu pola przewodnik tworzący pole.
, Gdzie 
WŁ. 2 ; H/m jest stałą magnetyczną próżni,
-względna przenikalność magnetyczna ośrodka,
-bezwzględna przenikalność magnetyczna ośrodka.
W zależności od wielkości przenikalności magnetycznej wszystkie substancje dzielą się na trzy klasy:
Wraz ze wzrostem bezwzględnej przepuszczalności ośrodka wzrasta również indukcja magnetyczna w danym punkcie pola. Stosunek indukcji magnetycznej do bezwzględnej przenikalności magnetycznej ośrodka jest wartością stałą dla danego punktu poli, e nazywa się napięcie.
.
Wektory napięcia i indukcji magnetycznej pokrywają się w kierunku. Siła pola magnetycznego nie zależy od właściwości ośrodka.
Moc wzmacniacza- siła, z jaką pole magnetyczne działa na przewodnik z prądem.
Gdzie l- długość przewodu, 
- kąt między wektorem indukcji magnetycznej a kierunkiem prądu.
Kierunek siły Ampera jest określony przez reguła lewej ręki: lewa ręka jest ustawiona tak, aby składowa wektora indukcji magnetycznej, prostopadła do przewodnika, wchodziła do dłoni, kieruj cztery wyciągnięte palce wzdłuż prądu, następnie kciuk zgięty o 90 0 wskaże kierunek siły Ampera.
Wynikiem działania siły Ampera jest ruch przewodnika w danym kierunku.
mi 
Jeśli 
= 90 0 , wtedy F=max, jeśli 
= 0 0 , wtedy F= 0.
Siła Lorentza- siła pola magnetycznego działającego na poruszający się ładunek.
, gdzie q to ładunek, v to prędkość jego ruchu, 
- kąt między wektorami napięcia i prędkości.
Siła Lorentza jest zawsze prostopadła do wektorów indukcji magnetycznej i prędkości. Kierunek jest wyznaczany przez reguła lewej ręki(palce - na ruch ładunku dodatniego). Jeżeli kierunek prędkości cząstki jest prostopadły do linii indukcji magnetycznej jednolitego pola magnetycznego, wówczas cząstka porusza się po okręgu bez zmiany energii kinetycznej.
Ponieważ kierunek siły Lorentza zależy od znaku ładunku, służy ona do rozdzielania ładunków.
strumień magnetyczny- wartość równa liczbie linii indukcji magnetycznej przechodzących przez dowolny obszar położony prostopadle do linii indukcji magnetycznej.
, Gdzie 
- kąt między indukcją magnetyczną a normalną (prostopadłą) do powierzchni S.
Jednostka– Weber [Wb].
Metody pomiaru strumienia magnetycznego:
Zmiana orientacji miejsca w polu magnetycznym (zmiana kąta)
Zmiana obszaru konturu umieszczonego w polu magnetycznym
Zmiana siły prądu wytwarzającego pole magnetyczne
Zmiana odległości konturu od źródła pola magnetycznego
Zmiana właściwości magnetycznych ośrodka.
F 
Araday zarejestrował prąd elektryczny w obwodzie, który nie zawierał źródła, ale znajdował się obok innego obwodu zawierającego źródło. Ponadto prąd w obwodzie pierwotnym powstawał w następujących przypadkach: przy jakiejkolwiek zmianie prądu w obwodzie A, przy względnym ruchu obwodów, po wprowadzeniu żelaznego pręta do obwodu A, przy ruchu magnesu trwałego względem obwód B. Ukierunkowany ruch swobodnych ładunków (prądu) zachodzi tylko w polu elektrycznym. Oznacza to, że zmienne pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne, które wprawia w ruch swobodne ładunki przewodnika. To pole elektryczne nazywa się wywołany Lub wir.
Różnice pomiędzy wirowym polem elektrycznym a elektrostatycznym:
Źródłem pola wirowego jest zmienne pole magnetyczne.
Linie natężenia pola wirowego są zamknięte.
Praca wykonana przez to pole podczas przemieszczania ładunku po obwodzie zamkniętym nie jest równa zeru.
Cechą energetyczną pola wirowego nie jest potencjał, ale Indukcja pola elektromagnetycznego- wartość równa pracy sił zewnętrznych (sił pochodzenia nieelektrostatycznego) podczas przemieszczania się jednostki ładunku po obwodzie zamkniętym.
.Mierzone w woltach[W].
Wirowe pole elektryczne powstaje przy każdej zmianie pola magnetycznego, niezależnie od tego, czy istnieje przewodząca pętla zamknięta, czy nie. Kontur pozwala jedynie na wykrycie wirowego pola elektrycznego.
Indukcja elektromagnetyczna- jest to występowanie pola elektromagnetycznego indukcji w obwodzie zamkniętym przy dowolnej zmianie strumienia magnetycznego przez jego powierzchnię.
Pole elektromagnetyczne indukcji w obwodzie zamkniętym generuje prąd indukcyjny.
.
Kierunek prądu indukcyjnego zdeterminowany przez Reguła Lenza: prąd indukcyjny ma taki kierunek, że wytworzone przez niego pole magnetyczne przeciwdziała wszelkim zmianom strumienia magnetycznego, który wygenerował ten prąd.
Prawo Faradaya dotyczące indukcji elektromagnetycznej: Pole elektromagnetyczne indukcji w zamkniętej pętli jest wprost proporcjonalne do szybkości zmian strumienia magnetycznego przez powierzchnię ograniczoną pętlą.
T 
ok Foucault- wirowe prądy indukcyjne występujące w dużych przewodnikach umieszczonych w zmiennym polu magnetycznym. Opór takiego przewodnika jest niewielki, ponieważ ma duży przekrój poprzeczny S, więc prądy Foucaulta mogą mieć dużą wielkość, w wyniku czego przewodnik się nagrzewa.
samoindukcja- jest to występowanie pola elektromagnetycznego indukcji w przewodniku, gdy zmienia się w nim natężenie prądu.
Przewodnik z prądem wytwarza pole magnetyczne. Indukcja magnetyczna zależy od siły prądu, dlatego własny strumień magnetyczny zależy również od siły prądu.
, gdzie L jest współczynnikiem proporcjonalności, indukcyjność.
Jednostka indukcyjność - Henry [H].
Indukcyjność przewodnika zależy od jego wielkości, kształtu i przenikalności magnetycznej ośrodka.
Indukcyjność rośnie wraz z długością przewodu, indukcyjność cewki jest większa niż indukcyjność prostego przewodu o tej samej długości, indukcyjność cewki (przewodu o dużej liczbie zwojów) jest większa niż indukcyjność jednego zwoju , indukcyjność cewki wzrasta, jeśli włoży się w nią żelazny pręt.
Prawo Faradaya dotyczące samoindukcji:
.
Samoindukcja pola elektromagnetycznego wprost proporcjonalna do szybkości zmian prądu.
Samoindukcja pola elektromagnetycznego generuje prąd samoindukcyjny, który zawsze zapobiega zmianie prądu w obwodzie, to znaczy, jeśli prąd wzrasta, prąd samoindukcyjny jest kierowany w przeciwnym kierunku, gdy prąd w obwodzie maleje, następuje samoindukcja prąd indukcyjny jest skierowany w tym samym kierunku. Im większa indukcyjność cewki, tym więcej występuje w niej pola elektromagnetycznego o własnej indukcyjności.
Energia pola magnetycznego jest równa pracy, jaką prąd wykonuje w celu pokonania pola elektromagnetycznego samoindukcji w czasie, aż prąd wzrośnie od zera do wartości maksymalnej.
.
Wibracje elektromagnetyczne- są to okresowe zmiany ładunku, natężenia prądu i wszelkich cech pól elektrycznych i magnetycznych.
Elektryczny układ oscylacyjny(obwód oscylacyjny) składa się z kondensatora i cewki indukcyjnej.
Warunki występowania drgań:
Układ należy wyprowadzić ze stanu równowagi, w tym celu do kondensatora zostaje przekazany ładunek. Energia pola elektrycznego naładowanego kondensatora:
.
Układ musi powrócić do stanu równowagi. Pod wpływem pola elektrycznego ładunek przechodzi z jednej płytki kondensatora na drugą, to znaczy w obwodzie przepływającym przez cewkę powstaje prąd elektryczny. Wraz ze wzrostem prądu w cewce indukcyjnej powstaje pole elektromagnetyczne samoindukcji, prąd samoindukcji jest kierowany w przeciwnym kierunku. Kiedy prąd w cewce maleje, prąd samoindukcji jest kierowany w tym samym kierunku. Zatem prąd samoindukcji ma tendencję do przywracania układu do stanu równowagi.
Opór elektryczny obwodu musi być mały.
Idealny obwód oscylacyjny nie ma oporu. Nazywa się to oscylacjami bezpłatny.
Dla każdego obwodu elektrycznego spełnione jest prawo Ohma, zgodnie z którym siła elektromagnetyczna działająca w obwodzie jest równa sumie napięć we wszystkich sekcjach obwodu. W obwodzie oscylacyjnym nie ma źródła prądu, ale w cewce indukcyjnej powstaje samoindukcyjna siła elektromagnetyczna, która jest równa napięciu na kondensatorze.
Wniosek: ładunek kondensatora zmienia się zgodnie z prawem harmonicznym.
Napięcie kondensatora:
.
Prąd pętli:
.
Wartość 
- amplituda natężenia prądu.
Różnica w stosunku do opłaty 
.
Okres swobodnych oscylacji w obwodzie:
Energia pola elektrycznego kondensatora:
Energia pola magnetycznego cewki:
Energie pól elektrycznych i magnetycznych zmieniają się zgodnie z prawem harmonicznym, ale fazy ich oscylacji są różne: gdy energia pola elektrycznego jest maksymalna, energia pola magnetycznego wynosi zero.
Całkowita energia układu oscylacyjnego:
.
W idealny kontur całkowita energia się nie zmienia.
W procesie oscylacji energia pola elektrycznego jest całkowicie przekształcana w energię pola magnetycznego i odwrotnie. Oznacza to, że energia w dowolnym momencie jest równa albo maksymalnej energii pola elektrycznego, albo maksymalnej energii pola magnetycznego.
Rzeczywisty obwód oscylacyjny zawiera opór. Nazywa się to oscylacjami zblakły.
Prawo Ohma ma postać:
Przy założeniu, że tłumienie jest małe (kwadrat częstotliwości drgań własnych jest znacznie większy od kwadratu współczynnika tłumienia), logarytmiczny ubytek tłumienia:
Przy silnym tłumieniu (kwadrat częstotliwości drgań własnych jest mniejszy niż kwadrat współczynnika drgań):
Równanie to opisuje proces rozładowywania kondensatora przez rezystor. W przypadku braku indukcyjności oscylacje nie wystąpią. Zgodnie z tym prawem zmienia się również napięcie na płytkach kondensatora.
całkowita energia w rzeczywistym obwodzie maleje, ponieważ podczas przepływu prądu na rezystancji R wydziela się ciepło.
proces przejściowy- proces zachodzący w obwodach elektrycznych podczas przejścia z jednego trybu pracy do drugiego. Szacowany czas ( 
), podczas którego parametr charakteryzujący proces przejściowy będzie się zmieniał co pewien czas.
Dla obwód z kondensatorem i rezystorem:
.
Teoria pola elektromagnetycznego Maxwella:
1 pozycja:
Każde zmienne pole elektryczne generuje wirowe pole magnetyczne. Zmienne pole elektryczne Maxwell nazwał prądem przemieszczenia, ponieważ podobnie jak zwykły prąd indukuje pole magnetyczne.
Aby wykryć prąd przemieszczenia, uwzględnia się przepływ prądu przez układ, który zawiera kondensator z dielektrykiem.
Gęstość prądu polaryzacji:
. Gęstość prądu jest skierowana w kierunku zmiany natężenia.
Pierwsze równanie Maxwella:
- wirowe pole magnetyczne generowane jest zarówno przez prądy przewodzenia (poruszające się ładunki elektryczne), jak i prądy przemieszczenia (przemienne pole elektryczne E).
2 pozycja:
Każde zmienne pole magnetyczne generuje wirowe pole elektryczne – podstawowe prawo indukcji elektromagnetycznej.
Drugie równanie Maxwella:
- wiąże szybkość zmian strumienia magnetycznego przez dowolną powierzchnię z powstającym w tym przypadku ruchem wektora natężenia pola elektrycznego.
Każdy przewodnik z prądem wytwarza pole magnetyczne w przestrzeni. Jeśli prąd jest stały (nie zmienia się w czasie), wówczas powiązane z nim pole magnetyczne jest również stałe. Zmieniający się prąd wytwarza zmienne pole magnetyczne. Wewnątrz przewodnika, w którym płynie prąd, panuje pole elektryczne. Dlatego zmieniające się pole elektryczne wytwarza zmienne pole magnetyczne.
Pole magnetyczne jest wirowe, ponieważ linie indukcji magnetycznej są zawsze zamknięte. Wielkość natężenia pola magnetycznego H jest proporcjonalna do szybkości zmian natężenia pola elektrycznego 
. Kierunek wektora pola magnetycznego 
związane ze zmianą natężenia pola elektrycznego 
zgodnie z zasadą prawej śruby: zaciśnij prawą rękę w pięść, skieruj kciuk w kierunku zmiany natężenia pola elektrycznego, wówczas zgięte 4 palce wskażą kierunek linii natężenia pola magnetycznego.
Każde zmieniające się pole magnetyczne wytwarza wirowe pole elektryczne, którego linie siły są zamknięte i leżą w płaszczyźnie prostopadłej do natężenia pola magnetycznego.
Wielkość natężenia E wirowego pola elektrycznego zależy od szybkości zmian pola magnetycznego 
. Kierunek wektora E wiąże się z kierunkiem zmiany pola magnetycznego H zgodnie z zasadą lewej śruby: lewą rękę zaciśnij w pięść, kciuk skieruj w stronę zmiany pola magnetycznego, zgięty cztery palce wskażą kierunek linii wirowego pola elektrycznego.
Zespół wirowych pól elektrycznych i magnetycznych połączonych ze sobą reprezentuje pole elektromagnetyczne. Pole elektromagnetyczne nie pozostaje w miejscu powstania, lecz rozchodzi się w przestrzeni w postaci poprzecznej fali elektromagnetycznej.
fala elektromagnetyczna- jest to rozkład w przestrzeni wirowych połączonych ze sobą pól elektrycznych i magnetycznych.
Warunek wystąpienia fali elektromagnetycznej- ruch ładunku z przyspieszeniem.
Równanie fali elektromagnetycznej:
- cykliczna częstotliwość oscylacji elektromagnetycznych
t to czas od początku oscylacji
l to odległość od źródła fali do danego punktu w przestrzeni
- prędkość propagacji fali
Czas potrzebny fali na podróż od źródła do określonego punktu.
Wektory E i H w fali elektromagnetycznej są prostopadłe do siebie i do prędkości propagacji fali.
Źródło fal elektromagnetycznych- przewodniki, przez które przepływają szybko przemienne prądy (makroemitery), a także wzbudzone atomy i cząsteczki (mikroemitery). Im wyższa częstotliwość oscylacji, tym lepiej emitowane są fale elektromagnetyczne w przestrzeni.
Właściwości fal elektromagnetycznych:
Wszystkie fale elektromagnetyczne poprzeczny
W ośrodku jednorodnym fale elektromagnetyczne rozchodzą się ze stałą prędkością, które zależy od właściwości środowiska:
- przenikalność względna ośrodka
jest stałą dielektryczną próżni, 
F/m, Cl2/nm2
- względna przenikalność magnetyczna ośrodka
- stała magnetyczna próżni, 
WŁ. 2 ; H/m
Fale elektromagnetyczne odbite od przeszkód, pochłonięte, rozproszone, załamane, spolaryzowane, ugięte, zakłócone.
Wolumetryczna gęstość energii pole elektromagnetyczne składa się z objętościowych gęstości energii pól elektrycznych i magnetycznych:
Gęstość strumienia energii fali - intensywność fali:
-Wektor Umova-Poyntinga.
Wszystkie fale elektromagnetyczne są ułożone w szereg częstotliwości lub długości fal ( 
). Ten rząd jest skala fal elektromagnetycznych.
Wibracje o niskiej częstotliwości. 0 - 10 4 Hz. Pozyskiwane z generatorów. Nie promieniują dobrze.
fale radiowe. 10 4 - 10 13 Hz. Promieniowane przez przewodniki stałe, przez które przepływają szybkozmienne prądy.
Promieniowanie podczerwone- fale emitowane przez wszystkie ciała o temperaturach powyżej 0 K, w wyniku procesów wewnątrzatomowych i wewnątrzcząsteczkowych.
widzialne światło- fale działające na oko, powodujące wrażenie wzrokowe. 380-760 nm
Promieniowanie ultrafioletowe. 10 - 380 nm. Światło widzialne i promieniowanie UV powstają, gdy zmienia się ruch elektronów w zewnętrznych powłokach atomu.
promieniowanie rentgenowskie. 80 - 10 -5 nm. Występuje, gdy zmienia się ruch elektronów w wewnętrznych powłokach atomu.
Promieniowanie gamma. Zachodzi podczas rozpadu jąder atomowych.