电场和磁场：有什么区别？

俄语中的“田地”一词表示非常大的均匀成分区域，例如小麦或土豆。

在物理学和电气工程中，它被用来描述各种类型的物质，例如由电和磁成分组成的电磁物质。

电荷与这些形式的物质有关。当它静止时，周围始终有电场，当它运动时，也形成磁场。

人类对电场（更准确地说是静电）性质的认识是在对其特性进行实验研究的基础上形成的，因为目前还没有其他研究方法。通过这种方法，发现它以一定的力作用于移动和/或静止的电荷。通过测量其值，评估主要操作特性。

电场

形成：

• 围绕电荷（物体或粒子）；

• 随着磁场的变化，例如在运动过程中发生 电磁波. 

它用力线描绘，通常显示为从正电荷发出并终止于负电荷。因此，电荷是电场的来源。通过对它们采取行动，您可以：

• 识别字段的存在；

• 输入校准值以测量其值。

在实际使用中，功率特性称为电压，它是通过带正号的单次充电的作用来估计的。

磁场

作用于：

• 以一定的努力运动的带电体和电荷；

• 磁矩而不考虑它们的运动状态。

磁场是这样产生的：

• 带电粒子电流的通过；

• 通过总结原子或其他粒子内部电子的磁矩；

• 随着电场的暂时变化。

它也用力线描绘，但它们沿着轮廓闭合，它们没有起点和终点，不像电力线。

电场和磁场的相互作用

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 (James Clerk Maxwell) 对电磁场中发生的过程进行了第一个理论和数学证明。他提出了一个微分和积分形式的方程组，其中他展示了电磁场与在连续介质或真空中流动的电荷和电流之间的关系。

在他的工作中，他使用了以下法律：

• 安培，描述电流通过电线的流动及其周围磁感应的产生；

• 法拉第解释交变磁场对闭合导体的作用会产生电流。

麦克斯韦的作品根据空间中分布的电荷确定了电场和磁场表现形式之间的精确关系。

自从麦克斯韦的作品发表以来已经过去了很多时间。科学家们不断地研究电场和磁场之间实验事实的表现形式，但即使是现在也很难确定它们的性质。结果仅限于所考虑现象的纯粹实际应用。

这是因为以我们的知识水平，我们只能建立假设，因为目前我们只能假设一些东西。毕竟，大自然具有取之不尽、用之不竭的特性，仍然需要大量和长期的研究。

电场和磁场的比较特性

教育资源

电场和磁场之间的相互关系有助于理解一个显而易见的事实：它们不是孤立的，而是相互联系的，但它们可以以不同的方式表现出来，代表一个单一的实体——电磁场。

如果我们想象一个不均匀的电荷场是在某个点从空间产生的，它相对于地球表面是静止的，那么它就无法确定它周围静止的磁场。

如果观察者开始相对于该电荷移动，那么磁场将随时间开始变化，并且电子元件已经形成磁性，永久研究人员可以用他的测量仪器看到。

同样，当将固定磁铁放置在某个表面上并产生磁场时，也会发生这些现象。当观察者开始向它移动时，他将检测到电流的出现。这个过程描述了电磁感应现象。

因此，说在所考虑的空间点只有两个场之一：电场或磁场没有多大意义。这个问题必须与参照系相关：

• 静止的；

• 活动。

换句话说，参照系影响电场和磁场的表现，就像通过不同色调的滤镜观看风景一样。玻璃颜色的变化会影响我们对整体画面的感知，但即使我们以阳光穿过大气层所产生的自然光为基础，也无法给出整体真实的画面，它会扭曲它。

这意味着参考系是研究电磁场的方法之一，它使得评估其性质、构型成为可能。但这并不重要。

电磁场指示器

电场

带电物体用作指示器，显示空间中特定位置存在场。他们可以使用带电的小纸片、球、袖子、“苏丹”来观察电气元件。

让我们考虑一个示例，其中两个指示球自由悬浮在平坦带电电介质的任一侧。它们同样会被吸引到它的表面，并会排成一条直线。

在第二阶段，我们在其中一个球和带电的电介质之间放置一块扁平金属板。这不会改变作用在指标上的力。球不会改变它们的位置。

实验的第三阶段与金属片的接地有关。一旦发生这种情况，位于带电电介质和接地金属之间的指示球将改变其位置，将其方向变为垂直。它将不再被吸引到板块上，而只会受到万有引力的影响。

这一经验表明，接地的金属屏蔽层会阻挡电场线的传播。

磁场

在这种情况下，指标可以是：

• 钢屑；

• 电流流过的闭环；

• 磁针（指南针示例）。

钢屑沿磁力线分布的原理最为普遍。它也包括在磁针的操作中，为了减少摩擦力的反作用力，磁针被固定在一个尖点上，从而获得额外的旋转自由度。

描述场与带电体相互作用的定律

电场

库仑的实验工作是用悬浮在细而长的石英线上的点电荷进行的，有助于阐明电场中发生的过程的图景。

当带电球靠近他们时，后者会影响他们的位置，迫使他们偏离一定量。该值固定在专门设计的设备的刻度盘上。

这样，电荷之间的相互作用力，即所谓的 电，库仑相互作用……它们由数学公式描述，允许对设计的设备进行初步计算。

磁场

在这里工作正常 安培定律 基于放置在磁力线内的载流导体的相互作用。

使用左手手指排列的规则适用于作用在载流导线上的力的方向。连接在一起的四个手指必须朝向电流的方向，磁场的力线必须进入手掌。然后突出的拇指将指示所需力的方向。

飞行图形

力线用于在绘图平面中指示它们。

电场

为了指示这种情况下的应力线，当存在静止电荷时使用势场。力线从正电荷出来并走向负电荷。

电场建模的一个例子是将奎宁晶体放入油中的变体。一种更现代的方法是使用图形设计师的计算机程序。

它们允许您创建等势面的图像，估计电场的数值并分析不同的情况。

磁场

为了获得更高的显示清晰度，他们使用了涡流场在被环路闭合时的特征线。上述钢锉的例子清楚地说明了这种现象。

电源特性

通常将它们表示为向量，具有：

• 一定的行动方针；

• 力值按相应公式计算。

电场

单位电荷的电场强度矢量可以用三维图像的形式表示。

它的量级：

• 远离充电中心；

• 具有取决于计算方法的维度；

• 由非接触作用确定，即在一定距离处，作为作用力与电荷的比率。

磁场

下图中可以将线圈中产生的电压视为一个示例。

来自每一圈外部的磁力线具有相同的方向并且相加。在转弯空间内，它们的方向相反。正因为如此，内部领域被削弱了。

电压大小受以下因素影响：

• 通过线圈的电流强度；

• 绕组的数量和密度决定了线圈的轴向长度。

更高的电流会增加磁动势。同样，在匝数相同但绕线密度不同的两个线圈中，当流过相同的电流时，匝数越近，该力越大。

因此，电场和磁场有一定的区别，但它们是一个共同事物电磁的相互关联的组成部分。