Giới thiệu

Sóng điện từ bao gồm cả từ trường và điện trường, và sự hình thành từ trường trong sóng điện từ có liên quan trực tiếp đến sự biến đổi của điện trường. Dưới đây là giải thích về nguồn gốc của từ trường trong sóng điện từ:

1. Nguyên Tắc Cơ Bản của Sóng Điện Từ

• Sóng Điện Từ: Sóng điện từ là sự kết hợp của điện trường (E-field) và từ trường (B-field) di chuyển đồng thời và vuông góc với nhau. Chúng cùng nhau lan truyền qua không gian dưới dạng sóng.
• Quá Trình Tạo Sóng: Khi điện trường thay đổi theo thời gian, nó tạo ra một từ trường biến đổi. Ngược lại, sự thay đổi của từ trường cũng tạo ra một điện trường biến đổi. Đây là nguyên lý cơ bản theo định luật Faraday và định luật Ampère-Maxwell.

2. Sự Hình Thành Từ Trường

• Điện Trường Biến Đổi: Khi dòng điện chạy qua một dây dẫn hoặc qua một anten, nó tạo ra một điện trường xung quanh. Nếu dòng điện thay đổi theo thời gian, điện trường cũng thay đổi.
• Sự Tạo Ra Từ Trường: Theo định luật Ampère-Maxwell, một điện trường biến đổi theo thời gian tạo ra một từ trường. Từ trường này xuất hiện quanh dòng điện và điện trường thay đổi. Từ trường tạo ra có chiều vuông góc với điện trường và hướng di chuyển của sóng.
• Tương Tác Đôi: Trong sóng điện từ, từ trường và điện trường tương tác và hỗ trợ nhau. Từ trường không phải là một yếu tố tách biệt mà là kết quả của sự thay đổi của điện trường.

3. Ví Dụ Minh Họa

• Anten Phát Sóng: Khi dòng điện chạy qua anten phát sóng, nó tạo ra một điện trường biến đổi xung quanh anten. Sự thay đổi này tạo ra một từ trường cũng biến đổi. Sóng điện từ lan truyền ra ngoài anten, mang theo cả điện trường và từ trường.
• Sóng Radio: Trong sóng radio, điện trường và từ trường thay đổi liên tục và kết hợp với nhau để truyền sóng qua không gian. Từ trường là kết quả của sự biến đổi của điện trường trong sóng điện từ.

4. Định Luật Faraday và Ampère-Maxwell

• Định Luật Faraday: Mô tả rằng sự biến đổi của từ trường theo thời gian tạo ra một điện trường.
• Định Luật Ampère-Maxwell: Mô tả rằng sự biến đổi của điện trường theo thời gian tạo ra một từ trường.

Tóm Tắt

Từ trường trong sóng điện từ không xuất hiện một cách độc lập mà là kết quả của sự biến đổi của điện trường. Khi điện trường thay đổi theo thời gian, nó tạo ra từ trường, và ngược lại, sự thay đổi của từ trường tạo ra điện trường. Hai trường này di chuyển đồng bộ và vuông góc với nhau trong sóng điện từ, và cùng nhau truyền qua không gian.