elektromágneses jelenségek

Elektromos és mágneses mezők együttes megjelenésénél fellépő jelenségek.
Tanulmányozásuk a fizika külön szakterülete.

Az elektromosság és mágnesesség közötti összefüggésre elóször Hans Christian Oersted dán fizikus mutatott rá, amikor kísérletileg megmutatta, hogy az áramjárta vezető eltéríti az iránytűt (1819). A képre kattintva egy animáció mutatja be a jelenséget. Újra rákattintva visszaáll az alaphelyzetbe. A kísérlet szerint a mozgó elektromos töltések mágneses hatással is rendelkeznek. Oersted megfigyeléseit Faraday angol fizikus értelmezte a vezetőt körülvevő mágneses erővonalak segítségével. Az áramjárta vezetők között fellépő mágneses erőt Ampére határozta meg, képlete a ma Ampére-törvényként ismert formula első megfogalmazása (1827).

Faraday kimutatta, hogy egy áramkör áramának kikapcsolása egy másik, közelben fekvő áramkörben rövid időre áramot kelt. Hasonlóképpen áram keletkezik, ha egy áramkör közelében mágnest mozgatunk (1831).
Ezek a tapasztalatok képezik az elektromágneses indukció törvényének kísérleti alapjait. A törvény szerint a mágneses mező változása elektromos áramot gerjeszt (Faraday-törvény).
Joseph Henry amerikai fizikus kutatásai hasonló eredményre vezettek (1830).
Faraday első generátora 1831-ben készült el. Az elektromosságra és a mágnesességre vonatkozó törvények egységesítése egyetlen elektromágneses elméletté James Clerk Maxwell brit fizikusnak köszönhető, aki a Faraday- és Ampere-törvényeket először írta le mai formájukban (ez a négy Maxwell-egyenletből az első két egyenlet).
Az elektromágnesességre vonatkozó Maxwell-egyenletekkel a fény c sebességgel terjedő elektromágneses zavarként tárgyalható. e₀ és m₀ a vákuum dielektromos állandója illetve permittivitása (1864).
Heinrich Hertz német fizikus elektromos rezgőkörök segítségével fénysebességgel terjedő rádióhullámokat hozott létre (1887), azaz kísérletileg igazolta Maxwell elméletét.
Az a tény, hogy a fénysebesség fundamentális állandókkal felírható, azt sugallta Einsteinnek, hogy az minden megfigyelő számára azonos értékű.
Erre a feltételezésre épül a speciális relativitáselmélet (1905), amely egyben további magyarázattal szolgál az elektromos és mágneses jelenségek összefüggéseire.
A speciális relativitáselmélet szerint egy elektromos töltéshez képest a nyugvó megfigyelő az elektromos töltést kizárólag elektromos mező forrásaként észleli, a töltéshez képest mozgó megfigyelő azonban úgy találja, hogy a töltés elektromos és mágneses mezőt is kelt.

Felhasznált irodalom