Pole elektryczne i magnetyczne

Pole elektryczne jest generowane przez ładunki elektryczne(elektrony, protony).

Pole elektryczne jest statyczne, jeśli ładunek się nie porusza (np. w polu elektrostatycznym).

Wartość pola elektrycznego zależy od siły ładunku i odległości od niego.

Pole elektryczne działa wzdłuż linii, które wychodzą z ładunków dodatnich i zmierzają do ładunków ujemnych.

Prąd elektryczny płynący przez przewód generuje pole elektryczne i pole magnetyczne w przestrzeni wokół przewodu, a te pola odpowiadają za przepływ energii.

Prąd elektryczny, czyli ruch ładunków elektrycznych, płynie wewnątrz przewodu, ale energia jest przekazywana w polach wokół przewodu.

Pole elektryczne i magnetyczne w prądzie stałym DC

W prądzie stałym DC istnieje stałe pole elektryczne, które napędza ruch ładunków elektrycznych w jednym, niezmiennym kierunku.

Wokół przewodnika powstaje stałe pole magnetyczne( nie zmienia się w czasie). Linie tego pola są zamknięte i otaczają przewodnik zgodnie z regułą prawej dłoni (jeśli kciuk wskazuje kierunek przepływu prądu, pozostałe palce wskażą kierunek linii pola magnetycznego).

Pole magnetyczne generowane przez prąd stały jest podobne do pola magnetycznego wytwarzanego przez magnes stały. W obu przypadkach pole magnetyczne jest stałe i niezmienne.

Pole elektromagnetyczne (statyczne)

Pole elektromagnetyczne w prądzie stałym nie zmienia się w czasie, ponieważ zarówno prąd, jak i napięcie są stałe. Dlatego nie powstają zmienne fale elektromagnetyczne, jak ma to miejsce w prądzie zmiennym.

Pole elektryczne i magnetyczne w prądzie zmiennym AC

Pole elektryczne w prądzie zmiennym jest zmienne — jego kierunek i natężenie zmieniają się cyklicznie w rytm zmian napięcia.

W każdym cyklu prądu zmiennego kierunek pola elektrycznego odwraca się, co oznacza, że ładunki poruszają się tam i z powrotem. Amplituda pola zależy od wartości maksymalnej napięcia.

Pole magnetyczne wytwarzane przez prąd zmienny również zmienia swoją wartość i kierunek. Zgodnie z prawem Faradaya, zmienne pole elektryczne powoduje zmiany w polu magnetycznym.

W prądzie zmiennym zmienne pole elektryczne i magnetyczne są ze sobą powiązane.

Pole elektromagnetyczne

W prądzie zmiennym pola elektryczne i magnetyczne wzajemnie się generują, co prowadzi do tworzenia fal elektromagnetycznych, które mogą się propagować w przestrzeni.

Zmienne pola elektryczne i magnetyczne w prądzie zmiennym są podstawą działania wielu technologii, takich jak transformator, łączność bezprzewodowa (radio, wifi, bluetooth), itp.

Fale elektromagnetyczne rozchodzą się w powietrzu z wybraną częstotliwością (w zalezności od częstotliwości zmiany sygnału) oraz określoną amplitudą (mocą sygnału),np. dla sieci Wifi są to pasma 2,4GHz i 5Ghz o mocy od 10mW do 1W.