Поширення електромагнітних ЗБУРЕНЬ
Зміни електричного або магнітного поля, що відбуваються в будь-якій області простору, породжують в навколишньому просторі ланцюжок взаимопревращающихся електричних і магнітних полів, що поширюються на всі боки від первинного обурення. Таке поширення збурень має характер хвильового процесу, званого електромагнітної хвилею. У електромагнітної хвилі напруженість електричного і магнітного поля періодично змінюється в часі і в просторі. Хвильове рівняння, що описує процес поширення електромагнітних обурень, випливає з рівнянь Максвелла.
Швидкість v поширення електромагнітних хвиль у вакуумі дорівнює
Ця величина збігається за значенням зі швидкістю світла з в вакуумі, що підтверджує електромагнітну природу світлових хвиль. У середовищі з параметрами # 949; і # 956; швидкість поширення електромагнітних хвиль становить
Електромагнітні хвилі можуть бути виявлені різноманітними приймачами, міняють свій стан під дією опромінення. Це вказує на те, що електромагнітні хвилі переносять енергію. Енергія електромагнітних хвиль складається з двох складових: енергії електричного поля і енергії магнітного поля. На основі формул (1.61) і (3.39) можна отримати залежність щільності w енергії електромагнітної хвилі від напруженостей Е і Н електричного і магнітного полів.
Величина w являє собою енергію хвилі, укладену в одиниці об'єму.
Енергію, що переноситься хвилею, характеризують векторною величиною, званої щільністю потоку енергії. Вона чисельно дорівнює енергії, яку переносять хвилею в одиницю часу через одиничну площадку, перпендикулярну напрямку поширення хвилі. Напрямок вектора щільності потоку енергії збігається з напрямком поширення електромагнітної хвилі. Щільність потоку енергії S виражається через щільність енергії хвилі w і швидкість v її поширення:
Цей вектор називають також вектором Пойнтінга. Можна показати, що він виражається через напруженості полів Е і Н простим співвідношенням:
Потоки електромагнітної енергії заповнюють все навколишнє нас простір. Земля отримує енергію від Сонця у вигляді потоку електромагнітних хвиль. В енергосистемах і електричних ланцюгах енергія від джерел е.р.с. до споживачів також передається у вигляді електромагнітної енергії.
1 Генрі - одиниця індуктивності (див. Розділ «Електромагнітна індукція»)