Elektromagnetische golven
1.Vergelijkingen van Maxwell
Maxwell formuleerde een volledige elektromagnetische theorie gerepresenteerd door de maxwell
vergelijking, hij ontwikkelde ook de kinetische theorie van gassen etc.
Maxwell’s vergelijking
𝑄
1. ∮ 𝐸⃗ ⋅ ⅆ𝐴 = 𝜀
0
a. Elektrische veldlijnen beginnen op positieve ladingen en eindigen op negatieve
ladingen
b. Het elektrische veld is gedefinieerd als de kracht per lading op een positieve testlading
c. De grootte van de kracht is gerelateerd aan de elektrische constante 𝜀0 , ook gekend als
de permittiviteit van de vrije ruimte
Wet van Gauss
⃗
2. ∮ 𝐵 ⋅ ⅆ𝐴 = 0
a. Magnetische veldlijnen zijn continu zonder begin of einde
b. Er bestaan geen magnetische monopolen
c. De grootte van de magnetische kracht is gerelateerd aan de magnetische constante 𝜇0 ,
ook gekend als de permeabiliteit van de vrije ruimte
= Wet van Gauss voor magnetisme
ⅆ𝛷
3. ∮ 𝐸⃗ ⋅ ⅆ𝑠 = − 𝑚
ⅆ𝑡
a. Een veranderend magnetisch veld induceert een elektromotorische kracht en daardoor
een elektrisch veld
b. De richting van de geïnduceerde emk werkt de verandering tegen
= Wet van Faraday en Lenz
ⅆ𝛷𝐸
⃗ ⋅ ⅆ𝑠 = 𝜇0 𝐼 + 𝜀0 𝜇0
4. ∮ 𝐵
ⅆ𝑡
a. Magnetische velden worden gegenereerd door bewegende ladingen of door
veranderende elektrische velden
= Uitgebreide wet van Ampère
1
→ Voorspelling: EM -golven, 𝑐 = 𝜀 = 3 ⋅ 108 𝑚 ∕ 𝑠
0 𝜇0
Maxwell’s complete en symmetrische theorie toont aan dat elektrische en magnetische krachten niet
van elkaar te scheiden zijn, maar verschillende manifestaties zijn van hetzelfde ding, de EM -kracht.
Bewijs bestaan EM-golven: Hertz
Dit is het apparaat dat Hertz gebruikte om EM -golven te detecteren. Een RCL circuit geconnecteerd
aan de eerste spoel zorgde voor een fonkeling overheen de opening in de spoeldraad en genereerde
EM-golven. Fonkelingen in de tweede spoel gaven bewijs dat de golven waren overgedragen.
1.Vergelijkingen van Maxwell
Maxwell formuleerde een volledige elektromagnetische theorie gerepresenteerd door de maxwell
vergelijking, hij ontwikkelde ook de kinetische theorie van gassen etc.
Maxwell’s vergelijking
𝑄
1. ∮ 𝐸⃗ ⋅ ⅆ𝐴 = 𝜀
0
a. Elektrische veldlijnen beginnen op positieve ladingen en eindigen op negatieve
ladingen
b. Het elektrische veld is gedefinieerd als de kracht per lading op een positieve testlading
c. De grootte van de kracht is gerelateerd aan de elektrische constante 𝜀0 , ook gekend als
de permittiviteit van de vrije ruimte
Wet van Gauss
⃗
2. ∮ 𝐵 ⋅ ⅆ𝐴 = 0
a. Magnetische veldlijnen zijn continu zonder begin of einde
b. Er bestaan geen magnetische monopolen
c. De grootte van de magnetische kracht is gerelateerd aan de magnetische constante 𝜇0 ,
ook gekend als de permeabiliteit van de vrije ruimte
= Wet van Gauss voor magnetisme
ⅆ𝛷
3. ∮ 𝐸⃗ ⋅ ⅆ𝑠 = − 𝑚
ⅆ𝑡
a. Een veranderend magnetisch veld induceert een elektromotorische kracht en daardoor
een elektrisch veld
b. De richting van de geïnduceerde emk werkt de verandering tegen
= Wet van Faraday en Lenz
ⅆ𝛷𝐸
⃗ ⋅ ⅆ𝑠 = 𝜇0 𝐼 + 𝜀0 𝜇0
4. ∮ 𝐵
ⅆ𝑡
a. Magnetische velden worden gegenereerd door bewegende ladingen of door
veranderende elektrische velden
= Uitgebreide wet van Ampère
1
→ Voorspelling: EM -golven, 𝑐 = 𝜀 = 3 ⋅ 108 𝑚 ∕ 𝑠
0 𝜇0
Maxwell’s complete en symmetrische theorie toont aan dat elektrische en magnetische krachten niet
van elkaar te scheiden zijn, maar verschillende manifestaties zijn van hetzelfde ding, de EM -kracht.
Bewijs bestaan EM-golven: Hertz
Dit is het apparaat dat Hertz gebruikte om EM -golven te detecteren. Een RCL circuit geconnecteerd
aan de eerste spoel zorgde voor een fonkeling overheen de opening in de spoeldraad en genereerde
EM-golven. Fonkelingen in de tweede spoel gaven bewijs dat de golven waren overgedragen.
