ই এবং বি ক্ষেত্রগুলি কি বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় বিকিরণের পর্যায়ে রয়েছে?

Question

আমি সম্প্রতি এই উত্তরটি লিখেছি , যেখানে আমি বলেছিলাম:

রেডিও তরঙ্গগুলি বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় বিকিরণ । বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় বিকিরণের দুটি উপাদান রয়েছে, একটি বৈদ্যুতিক এবং একটি চৌম্বকীয়। উপরে বর্ণিত হিসাবে এই উপাদানগুলি একে অপরকে তৈরি করে। লাল চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি একটি নীল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে, যা পরবর্তী চৌম্বকীয় ক্ষেত্র তৈরি করে, ইত্যাদি।

আমি এই চিত্রটি উইকিপিডিয়া থেকে পেয়েছি, তবে আমার পদার্থবিজ্ঞানের বই এবং জিম হকিন্স ডাব্লুএডাব্লুএইচভি একই চিত্রটি দিয়েছে।

মন্তব্যে, একটি আলোচনা অনুসরণ করেছে:

অলিন ল্যাথ্রপ : আপনার প্রথম চিত্রটি ভুল। বি এবং ই ক্ষেত্রগুলি একে অপরের সাথে প্রকৃতপক্ষে 90 ডিগ্রি বাইরে, ডায়াগ্রামটি যেমন দেখায় তেমন পর্যায়ে নেই। শক্তি ক্রমাগত ই এবং বি ক্ষেত্রের মধ্যে পিছনে পিছনে স্ল্যাশ করে চলেছে।

কিলান : তুমি কি নিশ্চিত? উইকিপিডিয়া এবং আমার পদার্থবিজ্ঞানের বই শো আলাদা। আমার বিশ্বাস, দুটি ক্ষেত্রের একটি নির্দিষ্ট অনুপাত থাকা উচিত, যা পর্যায় ছাড়ার পরে ঘটতে পারে না। একটি ক্ষেত্র অনুভূমিক এবং অন্যটি উল্লম্ব, 90 ডিগ্রি কোণ রয়েছে - ডায়াগ্রামটি তিনটি মাত্রা দেখানোর চেষ্টা।

অলিন ল্যাথ্রপ : হুম। আমি সবসময় তাদেরকে চতুর্ভুজ হতে বুঝতে পেরেছিলাম, তবে এখনই সন্ধান করার মতো আমার কাছে সময় নেই। এটি অন্য অনেকের দ্বারা অন্ধভাবে অনুলিপি করা একটি খারাপ চিত্রের একটি ঘটনা হতে পারে। উভয় ক্ষেত্র যখন আপনার ডায়াগ্রামে 0 টি আঘাত করবে তখন কোথায় শক্তি? চতুর্ভুজগুলিতে, প্রতিটি ক্ষেত্রের প্রশস্ততার বর্গের যোগফল একটি ধ্রুবক, যা কীভাবে শক্তি বজায় রাখতে পারে তার একটি ভাল ব্যাখ্যা দেয়। এটি দুটি ক্ষেত্রের মধ্যে পিছনে পিছনে আঘাত করে তবে এর মোটটি সর্বদা একই থাকে।

আমি অলিনের যুক্তি অনুসরণ করি এবং ক্ষেত্রগুলি কেন পর্যায়ক্রমে হবে তা নিজেই বলতে পারি না। সুতরাং আমার প্রশ্নটি হল: ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের E এবং B ক্ষেত্রগুলি কি পর্যায়ে রয়েছে? এটি কীভাবে বোঝা যায়?

Comments

"যখন উভয় ক্ষেত্রগুলি আপনার ডায়াগ্রামে 0 টি আঘাত করবে তখন কোথায় শক্তি?" অন্যত্র। এটি ই এবং বি ক্ষেত্রগুলি সর্বত্র 0 মুহুর্তের মতো হয় না।

— এমএসএলটার্স

চিত্রটিতে, চৌম্বক ক্ষেত্রটি এক্সওয়াই প্লেনে এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি ওয়াইজেড বিমানে রয়েছে। (ধরে নিচ্ছেন জেডটি উপরের দিকে ইঙ্গিত করছে) সুতরাং, 90 ডিগ্রির কোনও পর্বের পার্থক্য দেখানো হয়নি? আমি ভুল হলে দয়া করে সংশোধন করুন।

— উত্সাহিত

পদার্থবিজ্ঞানের দিকে তাকান change স্ট্যাককেঞ্জেনওয়েজ / প্রশ্নগুলি / 461393/ … ই এবং বি তরঙ্গগুলির মধ্যে 90 ° পর্যায়ের একটি ছবি রয়েছে। এই পরিস্থিতিতে আমরা "ফলস্বরূপ ই এবং বি" ক্ষেত্রগুলি পর্যায়ে থাকতে পারি না তবে এগুলি দুটি ই এম তরঙ্গ যুক্ত হওয়ার কারণে হয় - উভয় পর্যায়ে ই এবং বি রয়েছে - তবে বিপরীত দিকে যাত্রা করছে

— আলেজাদ্রো জালবার্ডার

Answer 1

ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ থেকে সম্পূর্ণ ডেরাইভেশন পুরো কলেজ-স্তরের পাঠ্যপুস্তকগুলিকে পূরণ করে এবং এখানে প্রবেশ করতে খুব জড়িত।

কিন্তু যখন অ্যান্টেনা থেকে রেডিয়েশন বিবেচনা করা হয় (একটি লিনিয়ার কন্ডাক্টরে প্রবাহিত একটি স্রোত) তখন এটিকে ফোটায় যে অ্যান্টেনার চারপাশে ই (বৈদ্যুতিক) এবং এইচ (চৌম্বক) উভয়ের ক্ষেত্রের জন্য কয়েকটি পৃথক উপাদান রয়েছে। এইচ ক্ষেত্রের জন্য, একটি উপাদান রয়েছে যা 1 / আর ^{2 এর} সমানুপাতিক এবং অন্যটি 1 / আর এর সাথে সমানুপাতিক। ই ক্ষেত্রের জন্য, তিনটি রয়েছে: একটি 1 / আর ³ উপাদান, একটি 1 / আর ² উপাদান এবং একটি 1 / আর উপাদান।

1 / আর ³ পদটি হ'ল ডিপোল ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষেত্র, যা ক্যাপাসিটিভ ক্ষেত্রে সঞ্চিত শক্তি উপস্থাপন করে। একইভাবে, 1 / আর ² পদটি একটি সূক্ষ্ম ক্ষেত্রের সঞ্চিত শক্তি উপস্থাপন করে। এটি অ্যান্টেনা কন্ডাক্টারের "স্বতঃবৃত্তি" উপস্থাপন করে, যেখানে বর্তমানের দ্বারা উত্পাদিত চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি কন্ডাক্টরের নিজের উপরই "ব্যাক ইএমএফ" প্রেরণ করে। কেবলমাত্র 1 / r পদটি এমন এনার্জি উপস্থাপন করে যা আসলে অ্যান্টেনা থেকে দূরে থাকে।

অ্যান্টেনার কাছাকাছি, যেখানে 1 / আর ³ এবং 1 / আর ² উপাদানগুলি আধিপত্য বজায় রাখে, ই এবং এইচ এর মধ্যে ধাপের সম্পর্ক জটিল, এবং এই ক্ষেত্রগুলি সত্যই অলিন বর্ণিতভাবে শক্তি সঞ্চয় করে এবং অ্যান্টেনাতেই শক্তি ফিরিয়ে দেয় do ।

তবে, "সুদূর ক্ষেত্র" (উদাহরণস্বরূপ, অ্যান্টেনা থেকে 10 তরঙ্গদৈর্ঘ্য দূরে), ক্ষেত্রগুলির 1 / r উপাদানগুলি প্রাধান্য পায়, বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় তরঙ্গ প্রস্তাব করে এবং এই উপাদানগুলি একে অপরের সাথে প্রকৃতপক্ষে পর্যায়ক্রমে থাকে।

Comments

আমি ই এবং এইচ উভয় ক্ষেত্রেই 1 / r ^ 2 সম্পর্কে আরও কিছু ব্যাখ্যা দেখতে পছন্দ করেছি।

— অ্যান্ডি ওরফে

মূল প্রশ্নটি ছিল যদি কোনও প্লেনের বৈদ্যুতিন চৌম্বক তরঙ্গ (ছবিতে দেখানো) এর উপাদানগুলি ইবি পর্যায়ে থাকে বা না থাকে। অ্যান্টেনায় যা ঘটে তা হ'ল অন্য বিষয়।

— আলেজাদ্রো জালাবার্ডার

@ আলেজাদ্রো এক্সালবার্ডার: সত্যই নয়। আপনি কোনও ধরণের অ্যান্টেনা ছাড়াই বৈদ্যুতিন চৌম্বক তরঙ্গ চালু করতে পারবেন না। "অরণ্যের তরঙ্গ" কোনও অ্যান্টেনার "দূরের ক্ষেত্র" এ কী ঘটে যায় তার একটি সরল দৃশ্য। এই কারণেই আমি অলিন যা বলেছিল এবং ওপি কী পড়ছে তার মধ্যে সংযোগ স্থাপনের চেষ্টা করেছি।

— ডেভ টুইট করেছেন

@ ডেভ: আপনারা নিশ্চিতরূপে জানেন, উদাহরণস্বরূপ হালকা জায়গায় আমাদের কাছে প্লেন তরঙ্গ রয়েছে everywhere আপনি রেডিও অ্যান্টেনায় যা ঘটছে তা নিয়ে কথা বলছেন যা ইএম প্রজন্মের একটি বিশেষ ক্ষেত্রে। তবে এ ক্ষেত্রেও, অ্যান্টেনার কাছাকাছি, ম্যাক্সওয়েল সমীকরণ বৈধ হয় তাই ই এবং বি পর্যায়ে রয়েছে এমনকি, এই বিশেষ ক্ষেত্রে, আমাদের কাছে বিমানের তরঙ্গ নেই। প্রকৃতপক্ষে প্রশ্নটি সাধারণ, সমস্ত EM তরঙ্গগুলির জন্য, কেবলমাত্র সর্বাধিক সাধারণ এবং বাস্তব বিমান তরঙ্গ ব্যবহার করে পর্বের সমস্যাটি দেখতে খুব সহজ।

— আলেজাদ্রো জালাবার্ডার

Answer 2

মুক্ত স্থানের প্রতিবন্ধকতা ধ্রুবক। এর মান ই এবং এইচ এর অনুপাতের সমানুপাতিক is

এটি একটি প্রতিরোধমূলক পরিমাণ যার অর্থ E এবং H অবশ্যই একসাথে বৃদ্ধি এবং প্রস্থে পড়তে হবে।

উইকিপিডিয়া:

Comments

এটিই মূল কী ... আমি কেবল একটু বিশদ যুক্ত করব। EXB এখনও একটি সময় ফেজ ডিফারেন্স ক্ষেত্রে একটি দিক দেব, কী বিন্দু যে মান জটিল (বাস্তব এবং কল্পিত উপাদান) হবে - মানে ওই "সঞ্চয়স্থান" আছে। একটি খাঁটি আসল পরিমাণ প্রতিরোধী হবে।

— স্থানধারক

Answer 3

বিভ্রান্তিটি এই সত্যটি থেকে উদ্ভূত হয়েছিল যে তারা (তাত্ক্ষণিক বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ভেক্টর ক্ষেত্র) সময়ে নয় বরং মহাকাশে 90 ডিগ্রি আলাদা। ঐটাই বলতে হবে:

$E \cdot B = 0$ , এবং হ'ল প্রসারণের দিক (পোইন্টিং ভেক্টর)।$E \times B$

Answer 4

ধরুন আমাদের একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দেওয়া হয়েছে যা দিক, । বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্র সম্পর্কিত ম্যাক্সওয়েলের কার্ল সমীকরণটি, given দ্বারা প্রদত্ত হয় যা মূলত স্থানটির স্থানীয় স্থানের সাথে সম্পর্কিত চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের সময় ডেরাইভেটিভ থেকে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র। যদি আমরা এই সমীকরণটি দেখি, অনুসন্ধান করার জন্য আমাদেরকে of এর স্থান ডেরিভেটিভ নিতে হবে এবং তারপরে$\hat{z}$$\vec{E} = \hat{x}E_0 \cos\left(\omega t - kz\right)$

$$\nabla \times \vec{E} = -\frac{\partial}{\partial t}\mu\vec{H}$$ $\vec{H}$$\vec{E}$$\vec{H}$সময়ের সাথে সাথে আমাদের সেই একই ফাংশনটি সংহত করতে হবে, তাই মূলত আমরা একই সময়-সুরেলা ফাংশনটি দিয়ে শেষ করেছিলাম। the এর সময় আক্রমণের নেতিবাচক চিহ্নের কারণে আমরা বৈদ্যুতিন এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি প্রযুক্তিগতভাবে 180 বাইরে যাওয়ার পরে শেষ করেছিলাম , তবে একই স্থানটিতে নেই।$\vec{H}$$^\circ$

মূলত, প্রশ্নের সাথে যুক্ত লিঙ্কের মতো চিত্রগুলি স্থানের ক্ষেত্রগুলি দেখার জন্য দুর্দান্ত হতে পারে এবং আপনি যদি মনোযোগ সহকারে তাকান তবে আপনি ক্ষেত্রটি পর্যায়ক্রমে দেখতে পারবেন। সমীকরণগুলির দিকে তাকানো ঠিক যেমন প্রকাশিত হতে পারে তবে আপনি যদি গণিতে যান তবে ম্যাক্সওয়েল আপনাকে উত্তর দেবে।

Answer 5

উইকিপিডিয়া উদ্ধৃত :

ক্ষেত্রের বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় অংশ দুটি ম্যাক্সওয়েল সমীকরণকে সন্তুষ্ট করার জন্য শক্তির একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে দাঁড়িয়ে থাকে যা নির্দিষ্ট করে যে অন্যটি থেকে কীভাবে উত্পাদিত হয়। এই ই এবং বি ক্ষেত্রগুলিও পর্যায়ে রয়েছে, উভয় জায়গাতে একই পয়েন্টে ম্যাক্সিমা এবং মিনিমা পৌঁছেছে (চিত্র দেখুন)। একটি সাধারণ ভুল ধারণাটি হ'ল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশনের E এবং B ক্ষেত্রগুলি পর্যায়ের বাইরে চলে যায় কারণ একটির পরিবর্তনের ফলে অন্যটি উত্পন্ন হয়, এবং এটি তাদের মধ্যে সাইনোসয়েডাল ফাংশন হিসাবে একটি পর্বের পার্থক্য তৈরি করতে পারে (যেমন সত্যই বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় আনয়নতে ঘটে থাকে এবং নিকটে -এন্টেনার ক্ষেত্রের কাছাকাছি)।

Comments

পার্শ্ব নোট হিসাবে, এই ক্ষেত্রগুলির দিকনির্দেশ সিগন্যালের মেরুকরণ নির্ধারণ করে। আপনি যদি ই এবং বি ক্ষেত্রের অক্ষগুলি বিনিময় করেন তবে কিছু ধরণের অ্যান্টেনা 90 ডিগ্রি দ্বারা অ্যান্টেনা ঘোরানো অবধি সংকেতটি তুলতে ব্যর্থ হবে। (বা কিছু ধরণের সানগ্লাসগুলি সংকেত প্রেরণ করতে ব্যর্থ হবে)

— ব্রায়ান ড্রামমন্ড

Answer 6

ভোল্টেজ চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের উপর নির্ভর করে না তবে পরিবর্তনের হারের উপর নির্ভর করে। সুতরাং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি শূন্য হয়, যখন এর ডেরাইভেটিভ সর্বাধিক হয় তাই প্ররোচিত ভোল্টেজ সর্বাধিক হয়।

একটি EM তরঙ্গে ধীরে ধীরে শক্তির জন্য, আমাদের চৌম্বকীয় উপাদান এবং ভোল্টেজের বৈদ্যুতিক উপাদানটি 90 ডিগ্রি পর্যায় থেকে বাইরে বেরিয়ে আসতে হয়: বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র 0 হলে আমাদের চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের প্রভাব সবচেয়ে বেশি হওয়া দরকার ; ক্ষেত্রগুলি যখন পর্যায়ে থাকে তখন এটি ঘটে।

Comments

আপনি কি বৈদ্যুতিন চৌম্বক তরঙ্গের ই ক্ষেত্রের সাথে অ্যান্টেনায় প্ররোচিত ভোল্টেজকে বিভ্রান্ত করছেন না? ভ্যাকুয়ামে, বি = কে / সিআইই (কে ওয়েভের দিকের সাথে)

— এমএসএলটার্স

Answer 7

হ্যাঁ তারা ম্যাক্সওয়েল সমীকরণটি প্রদর্শনের জন্য ব্যবহার করার সময় "ক্যাপ্টেনজ2001" দ্বারা নির্দেশিত হিসাবে পর্যায়ের বা -180। পর্যায়ে রয়েছে।

আমি প্রকৃতপক্ষে এটি এবং (বা ) এর মধ্যে ভুল 90 ° পর্বের সাথে শিখেছি , তবে এখন আমি ম্যাক্সওয়েল সমীকরণের যুক্তি অনুসরণ করার পরে নিশ্চিত হয়েছি।$\vec{E}$$\vec{B}$$\vec{H}$

পর্যায়ে থাকার জন্য ভেক্টর এবং seeing এর প্রয়োজনীয়তা দেখার আরেকটি উপায় হ'ল direction (পয়েন্টিং ভেক্টর) একই পথে রাখার একমাত্র উপায় is । এবং এটি ঘটতে হবে যেহেতু পয়েন্টিং ভেক্টরটি সর্বদা তরঙ্গের প্রচারের সাথে সংযুক্ত থাকে।$\vec{E}$$\vec{B}$$\vec{E} \times \vec{B}$

সুতরাং উদাহরণস্বরূপ তরঙ্গ শুধুমাত্র হয়েছে থাকে , উপাদান এবং প্রসারণ ইতিবাচক হয় দিক, তারপর শুধুমাত্র এই থাকতে পারে এবং উভয় ধনাত্মক বা উভয় s হলে দিক direction এবং শেষ শর্তগুলি কেবল তখনই ঘটতে পারে যদি এবং phase পর্যায়ে থাকে তবে সহজেই প্রাথমিক ছবিতে পরীক্ষা করা যায়।$Ex$$By$$\vec{z}$$\vec{E} \times \vec{B} = \hat{z}Ex By$$Ex$$By$$\vec{E}$$\vec{B}$