Força do campo eletromagnético

Ao falar sobre o campo eletromagnético, eles geralmente se referem ao campo magnético de correntes elétricas, na verdade - o campo magnético de cargas em movimento ou ondas de rádio. Na prática, o campo eletromagnético é o campo de força resultante que deve existir na região do espaço em consideração campos elétricos e magnéticos.

Cada um dos componentes do campo eletromagnético (elétrico e magnético) afeta as cargas de maneiras diferentes. Um campo elétrico atua tanto em cargas estacionárias quanto em movimento, enquanto um campo magnético atua apenas em cargas em movimento (correntes elétricas).

De fato, é fácil entender que durante uma interação magnética os campos magnéticos interagem (por exemplo, um campo magnético externo cuja fonte não é especificada, mas cuja indução é conhecida e o campo magnético gerado por uma carga em movimento), e durante a interação elétrica os campos elétricos interagem – um campo elétrico externo, cuja fonte não é especificada, e o campo elétrico da carga em questão.

Por conveniência em encontrar forças usando o aparato matemático, na física clássica, conceitos de intensidade de campo elétrico E e indução de campo magnético B, bem como relacionado à indução do campo magnético e às propriedades do meio magnético, uma quantidade auxiliar, a força do campo magnético H… Considere essas quantidades físicas vetoriais separadamente e, ao mesmo tempo, entenda seu significado físico.

A intensidade do campo elétrico E

Se existe um campo elétrico em um determinado ponto do espaço, então uma força F proporcional à intensidade do campo elétrico E e a magnitude da carga q atuará sobre a carga elétrica colocada naquele ponto ao lado desse campo. Se os parâmetros da fonte do campo elétrico externo não forem conhecidos, então, conhecendo q e F, pode-se encontrar a magnitude e a direção do vetor de intensidade do campo elétrico E em um determinado ponto do espaço, sem pensar em quem é a fonte de este campo elétrico.

Se o campo elétrico for constante e uniforme, a direção da ação da força de seu lado na carga não depende da velocidade e direção do movimento da carga em relação ao campo elétrico e, portanto, não muda, independentemente de se a carga está estacionária ou em movimento. Força do campo elétrico em NE medida em V/m (volts por metro).

Indução de campo magnético B

Se existir um campo magnético em um determinado ponto do espaço, nenhuma ação será exercida sobre uma carga elétrica estacionária colocada naquele ponto ao lado desse campo.

Se a carga q entrar em movimento, a força F surgirá do lado do campo magnético e dependerá tanto da magnitude da carga q quanto da direção e velocidade v de seu movimento em relação a esse campo e ao magnitude e direção da indução do vetor de campo magnético B de campos magnéticos dados.

Assim, se os parâmetros da fonte do campo magnético não são conhecidos, conhecendo a força F, a magnitude da carga q e sua velocidade v, a magnitude e a direção do vetor de indução magnética B em um determinado ponto do campo podem ser encontrado.

Portanto, mesmo que o campo magnético seja constante e uniforme, a direção da ação da força em seu lado dependerá da velocidade e direção do movimento da carga em relação ao campo magnético. A indução do campo magnético no sistema SI é medida em T (Tesla).

A força do campo magnético H

Sabe-se que um campo magnético é gerado por cargas elétricas em movimento, ou seja, correntes. A indução do campo magnético está relacionada com as correntes. Se o processo ocorrer no vácuo, essa relação para um ponto escolhido no espaço pode ser expressa em termos da permeabilidade magnética do vácuo.

Para entender melhor a relação indução magnética B e a intensidade do campo magnético H, considere este exemplo: a indução magnética no centro de uma bobina com uma corrente I sem núcleo será diferente da indução magnética no centro da mesma bobina com a mesma corrente I, apenas com um núcleo ferromagnético colocado nele.

A diferença quantitativa nas induções magnéticas com e sem núcleo (na mesma intensidade de campo magnético H) será igual à diferença nas permeabilidades magnéticas do material do núcleo introduzido e do vácuo. O campo magnético SI é medido em A/m.

A ação combinada de campos elétricos e magnéticos (força de Lorentz) e campos magnéticos. Essa força total é chamada de força de Lorentz.