элекьомагнитная поле Вихревое электрическое поле

Кратко. Вихревое электрическое поле — это электрическое поле, которое порождается изменением магнитного поля, а не зарядами. Его силовые линии замкнуты (похожи на вихри), поэтому работа такого поля по замкнутому контуру не равна нулю — именно она и создаёт ЭДС индукции.

Почему пришлось ввести это понятие

1. Опыт Фарадея: при изменении магнитного потока через контур в нём возникает индукционный ток. Значит, на заряды действует электрическое поле — хотя никаких зарядов рядом нет.
2. Максвелл объяснил: источник поля — само изменение магнитного поля. Оно существует в пространстве и без проводника; проводник только позволяет обнаружить его по току.

Главные свойства

• линии замкнуты — отсюда название «вихревое»;
• работа по замкнутому контуру \( A = q\mathcal{E}_{i} \neq 0 \) — поле непотенциальное (у электростатического поля \( \oint \vec{E}\,d\vec{l} = 0 \));
• количественная связь: \( \mathcal{E}_{i} = -\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t} \), знак «минус» — правило Ленца;
• направление: индукционный ток всегда противодействует изменению магнитного потока.

Электромагнитное поле. Электрическое и магнитное поля — две стороны одного электромагнитного поля. Переменное магнитное поле порождает вихревое электрическое, переменное электрическое — магнитное; так в пространстве распространяется электромагнитная волна (свет, радиоволны).

Проверка на примере. Кольцо лежит в магнитном поле, которое убывает. Поток убывает, поток уменьшается → по правилу Ленца ток идёт так, чтобы поддержать поле, а вихревое электрическое поле направлено по току. Если \( |\Delta\Phi| = 0{,}04 \) Вб за \( \Delta t = 0{,}2 \) с, то \( \mathcal{E}_{i} = \frac{0{,}04}{0{,}2} = 0{,}2 \) В — и это ровно работа вихревого поля на единицу заряда.