مجال كهرومغناطيسي

المجالات الكهربائية الناتجة عن الشحنات الساكنة، والتي يشار إليها غالبًا بالمجالات الكهروستاتيكية، تختلف بشكل مميز عن المجالات الكهربائية الناتجة عن المجالات المغناطيسية المتغيرة بمرور الوقت. في حين أن الأول هو مجال محافظ، مما يعني أنه لا يتم تنفيذ أي عمل شبكي على شحنة اختبار إذا كانت تدور في حلقة كاملة في الحقل، فإن الأخير، بحكم التعريف، ليس مجالًا محافظًا؛ يتم إنجاز الشغل الصافي، ويتناسب مع معدل تغير التدفق المغناطيسي.

ومع ذلك، فإن مراقبة قانون غاوس للمجالات الكهروستاتيكية تنقسم إلى الحقول المتولدة عن المجالات المغناطيسية المتغيرة، لأنها تشكل دائمًا حلقات مغلقة. وبالتالي، لا يوجد تدفق صافي عبر سطح مغلق، حيث أن عدد خطوط المجال الداخلة والخارجة هو نفسه.

على الرغم من اختلافاتهم، كشفت التجارب أنهم يمارسون نفس النوع من القوة، قوة لورنتز، على شحنات الاختبار. علاوة على ذلك، تتبع هذه القوى مبدأ التراكب. وبالتالي، فإن الحقول تتبع أيضًا مبدأ التراكب. ومن ثم، يتم إضافتها بشكل متجهي وتسمى ببساطة المجالات الكهربائية.

إن التمييز بين المجالات الكهربائية المحافظة (الكهروستاتيكية) وغير المحافظة مهم فقط في حالات محددة، على سبيل المثال، داخل ملف حث مثالي.

تبهرنا الطبيعة ببساطتها لأنه لم يكن من الضروري أن تمارس الحقول التي تنتجها آليات مختلفة نفس النوع من قوة لورنتز وتضاف بشكل متجه. تنطبق نفس البساطة أيضًا على المجالات المغناطيسية.

تنتج التيارات الثابتة مجالات مغناطيسية تخضع لقانون أمبير. ومع ذلك، فإن المجالات الكهربائية المتغيرة تنتج أيضًا مجالات مغناطيسية، حيث يمارس المجال نفس قوة لورنتز على شحنة اختبار متحركة ويضاف بشكل اتجاهي مع المجال الناتج عن التيارات الثابتة. وهذه الملاحظة تبرر تسميتها بالمجالين المغناطيسيين.