ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
Введение
Электромагнитное поле является особым видом материи. Всякая
электрически заряженная частица окружена электромагнитным полем,
составляющим с ней единое целое. Но электромагнитное поле может
существовать и в свободном, отдельном от заряженных частиц состоя-
нии в виде движущихся со скоростью, близкой к скорости света
8
3 10
c
≈ ⋅
м/с, электромагнитных волн.
Электромагнитное поле характеризуется непрерывным распределе-
нием в пространстве и вместе с тем оно обнаруживает дискретную
структуру в виде квантов электромагнитного поля, например, фотонов.
Электромагнитное поле является носителем определенного количества
энергии, которая способна преобразовываться в другие виды энергии –
химическую, тепловую, механическую и т. п.
Электромагнитное поле, являясь носителем определенного количе-
ства энергии, обладает также и определенной соответствующей этой
энергии массой, которая может быть определена из общей связи между
полной энергией W и полной массой m:
2
W mc
=
. Однако плотность
массы
ρ
(кг/м
3
) используемых электромагнитных полей весьма мала.
Так при магнитной индукции В=1 Тл и электрической напряженности
Е=10
8
В/м объемная плотность энергии электромагнитного поля в ва-
кууме, равная сумме объемных плотностей электрического и магнитно-
го полей, имеет значение:
2 2
5
0
0
4,42 10
2 2
W E B
V
ε
µ
= + = ⋅
Дж/м
3
.
Соответственно, объемная плотность массы электромагнитного поля
при этом равна:
12
2
4,91 10
m W
V V c
ρ
−
= = ≈ ⋅
⋅
кг/м
3
,
т. е. представляет собой весьма малую величину.
Наличие массы электромагнитного поля имеет принципиальное
значение. В частности, располагая значением массы поля, можно под-
считать давление света на поверхность тела, на которую он падает. Дав-
ление света было экспериментально установлено и количественно изме-
рено в опытах П. Н. Лебедева, подтвердивших выводы теории электро-
магнитного поля.
Ничтожная плотность массы используемых на практике электро-
магнитных полей дает основание обычно не интересоваться этой харак-
теристикой поля и обращать внимание в основном на энергетическую
сторону рассматриваемых явлений.
