चुंबकीय क्षेत्र (Magnetic Field) और विद्युत क्षेत्र (Electric Field) के बीच संबंध

विद्युत क्षेत्र (EE) और चुंबकीय क्षेत्र (BB) आपस में जुड़े होते हैं और कई महत्वपूर्ण नियमों का पालन करते हैं। ये संबंध मैक्सवेल समीकरणों (Maxwell’s Equations) से प्राप्त होते हैं।

1. विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र का मूलभूत संबंध

• यदि किसी स्थिर आवेश (static charge) के चारों ओर विद्युत क्षेत्र (EE) होता है, तो वह विद्युत बल (Electric Force) उत्पन्न करता है।
• यदि कोई आवेश गति कर रहा हो (moving charge), तो उसके कारण एक चुंबकीय क्षेत्र (BB) उत्पन्न होता है।
• बदलते हुए विद्युत क्षेत्र (EE) से चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है और बदलते हुए चुंबकीय क्षेत्र (BB) से विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है।

मैक्सवेल के समीकरणों के अनुसार:

∇×E=−∂B∂t\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t} ∇×B=μ0ε0∂E∂t\nabla \times \mathbf{B} = \mu_0 \varepsilon_0 \frac{\partial \mathbf{E}}{\partial t}

इसका अर्थ यह है कि यदि एक क्षेत्र समय के साथ बदलता है, तो वह दूसरे क्षेत्र को उत्पन्न करता है।

2. विद्युत क्षेत्र, चुंबकीय क्षेत्र और प्रकाश की गति (cc)

विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र परस्पर लंबवत (perpendicular) होते हैं और उनके अनुपात से प्रकाश की गति प्राप्त होती है:

c=EBc = \frac{E}{B}

जहाँ:

• c=3.0×108c = 3.0 \times 10^8 m/s (शून्य में प्रकाश की गति)
• EE = विद्युत क्षेत्र की तीव्रता (V/m)
• BB = चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता (T)

इसका अर्थ यह है कि विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र एक साथ चलने पर विद्युतचुंबकीय तरंग (Electromagnetic Wave) बनाते हैं, जैसे कि प्रकाश, रेडियो तरंगें, एक्स-रे आदि।

3. विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र के बीच अन्य संबंध

4. महत्वपूर्ण निष्कर्ष

1. स्थिर आवेश केवल विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है, लेकिन यदि वह गति करे तो चुंबकीय क्षेत्र भी उत्पन्न होता है।
2. बदलते हुए विद्युत क्षेत्र से चुंबकीय क्षेत्र और बदलते हुए चुंबकीय क्षेत्र से विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है।
3. विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र मिलकर विद्युतचुंबकीय तरंगें (Electromagnetic Waves) बनाते हैं, जिनकी गति c=E/Bc = E/B होती है।
4. यह संबंध इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म, तरंग सिद्धांत और आधुनिक भौतिकी में अत्यंत महत्वपूर्ण है।