Trường điện từ (Điện từ trường) là gì? Thuyết điện từ Maxwell

Trường điện từsóng điện từ là hai nội dung kiến thức vô cùng quan trọng của một thuyết trong bộ môn vật lý cũng như trong đời sống của con người. Song những kiến thức về điện từ trường điện từ trường vô cùng khó và có rất ít các tài liệu chia sẻ về nó. Điều này khiến cho rất ít ai có thể hiểu được trường điện từ là gì? Chính vì vậy, trong bài viết này chúng tôi sẽ chia sẻ với các bạn chi tiết các nội dung kiến thức liên quan đến điện từ trường. 

I. Trường điện từ là gì? Điện từ trường gì? 

Trường điện từ hay điện từ trường còn được gọi với tên gọi khác là trường Maxwell. Nó là tên gọi được dùng để chỉ một trong những trường của vật lý. Đây một dạng vật chất đặc trưng cho sự tương tác giữa các hạt mang điện.

Trường điện từ (điện từ trường) được sinh ra do các hạt mang điện, đồng thời nó là trường thống nhất của từ trường và điện trường. Đặc trưng cho khả năng tương tác của trường điện từ là những đại lượng như: Cường độ điện trường, cảm ứng điện từ, độ điện dịch, cường độ từ trường. 

1. Thuyết điện từ trường của Maxwell

James Clerk Maxwell một nhà vật lý, toán học người Anh đã đánh dấu sự ra đời của thuyết điện từ trường bằng hai công trình nghiên cứu nổi tiếng đó là “về những đường sức từ của Fa-ra-đây” năm 1856 và “lý thuyết về động lực điện từ trường” vào năm 1864.

Trường điện từ là gì
Chân dung nhà vật lý Maxwell

Để biểu diễn trường điện từ Maxwell đã  đưa ra các phương trình cơ bản tạo thành một hệ phương trình trường điện từ. Những phương trình này thường được gọi tắt là phương trình Maxwell. Hệ thống các phương trình đó cụ thể như sau:

 – Phương trình Maxwell -Faraday

Phương trình đầu tiên có tên là Maxwell -Faraday diễn tả về mối liên hệ giữa điện trường xoáy và từ trường biến thiên.

  • Phương trình Maxwell -Faraday ở dạng vi phân

trường điện từ là gì

  • Phương trình Maxwell -Faraday ở dạng tích phân

Điện từ trường là gì

 – Phương trình Maxwell – Ampere

Phương trình thứ hai có yên là Maxwell – Ampere, theo phương trình này thì điện trường biến thiên cũng sẽ sản sinh ra từ trường giống như dòng điện dẫn.

  • Phương trình Maxwell – Ampere ở dạng vi phân

Trường điện từ là gì

  • Phương trình Maxwell – Ampere  ở dạng tích phân

Trường điện từ là gì

 – Định lý Ostrogradski – Gauss với điện trường

Định lý này mô tả tính chất không khép kín của các đường sức điện trường tĩnh, chúng luôn đi vào từ các điện tích âm và từ các điện tích dương đi ra. 

  • Phương trình ở dạng vi phân

Điện từ trường là gì

  • Phương trình ở dạng tích phân

Điện từ trường là gì

 – Định lý Ostrogradski – Gauss với từ trường

Định lý Ostrogradski – Gauss với từ trường là định lý mô tả tính chất khép kín của các đường sức từ, theo đó thì từ trường là trường không có nguồn.

  • Phương trình ở dạng vi phân

Điện từ trường là gì

  • Phương trình ở dạng tích phân

Điện từ trường là gì

II. Các loại trường điện từ và ứng dụng của trường điện từ

Điện từ trường được sinh ra bởi
Trường điện từ và ứng dụng trong đời sống

Trường điện từ (điện từ trường) được phần chia là 5 loại dựa trên tần số của nó. Ở mỗi một tần số thì trường điện từ sẽ có ứng dụng riêng. Cụ thể như sau:

  • Trường điện từ có tần số cực thấp (ELF): Được ứng dụng trong các thiết bị điện gia dụng và đường dây dẫn điện.
  • Trường điện từ có tần số rất thấp (VLF): Được ứng dụng trong Tivi và video
  • Trường điện từ có tần số thấp (LF) và tần số cao (HF): Sóng radio AM
  • Trường điện từ có tần số rất cao (VHF): Sóng tivi và radio FM
  • Siêu tần số (SHF): Ứng dụng trong lò vi sóng. SHF có tác động rất lớn đến các phân tử. khi vi sóng di chuyển nga qua những vật thể mang nước, nó sẽ khiến cho các phân tử nước bị rung động và sản sinh ra nhiệt.

III. Những tác động của điện từ trường đến sức khỏe con người

1. Cách con người tiếp xúc với điện từ trường

Trong thực tế đời sống thì trường điện từ tồn tại trong tự nhiên thường có giá trị rất nhỏ. Song, do sự tác động từ các hoạt động của con người đã dẫn đến cường độ điện từ trường trong môi trường tăng cao. Nguyên nhân chủ yếu của sự gia tăng trường điện từ là do sự phát triển của nguồn điện cùng các hệ thống truyền tải điện phục vụ cho các ngành công nghiệp, các thiết bị điện tử tin học, giao thông, truyền thông và cho các sinh hoạt hàng ngày của con người.

Điện từ trường được sinh ra bởi
Trường điện từ tồn tại ở đâu?

Như vậy chúng ta có thể thấy con người đang phải đối mặt và tiếp xúc với nhiều nguồn điện từ trường khác nhau bao gồm nguồn điện từ trường của tự nhiên và điện từ trường nhân tạo do con người tạo ra. Chính vì vậy chúng ta rất khó có thể kiểm soát được lượng điện từ trường cơ thể tiếp xúc mỗi ngày. 

Điện từ trường có trong tự nhiên được sinh ra bởi sấm chớp và từ trường của trái đất. Trường điện từ ở trong cơ thể con người giữ vai trò vận chuyển các thông các thông tin trong hệ thần kinh. Còn điện từ trường nhân tạo thì được sản sinh từ quá trình sản xuất, truyền tải và trong quá trình sử dụng dụng điện năng. Điện từ trường thường tồn tại nhiều ở những nơi như: 

  • Tại những nơi lân cận các đường dây điện cao thế
  • Các hệ thống thu lôi hoặc dây tiếp đất từ các thiết bị điện
  • Những dây tiếp đất của hệ thống thu lôi
  • Tại những khu vực có các thiết bị điện đang vận hành như: Lò sưởi điện, bếp điện, màn hình máy tính, đồng hồ điện, máy sấy tóc, điện thoại di động… 

2. Những tác hại của điện từ trường đến sức khỏe của con người

Hiện nay, đã có rất nhiều các công trình khoa học nghiên cứu cũng như thực tế lâm sàng chỉ ra những biểu hiện bệnh lý của con người khi phải chịu tác động của điện từ trường trong thời gian dài dù với lượng nhỏ.

Điện từ trường ảnh hưởng sức khỏe
Điện từ trường ảnh hưởng sức khỏe

Nhiều các nghiên cứu đã được tiến hành trên các đối tượng thường xuyên làm việc với trường điện từ có tần số cực thấp lâu năm, kết quả cho thấy:Thần kinh của họ bị ảnh hưởng rất lớn, thần kinh trung ương của họ đều xảy ra hiện tượng suy nhược… Song chưa có bất kỳ kết luận chính thức nào về mức độ ảnh hưởng của trường điện từ tới sức khỏe của con người.  

Mặc dù chưa có kết luận chính thức về mức độ ảnh hưởng, nhưng chúng ta có thể thấy trường điện từ có ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe của con người. Chính vì vậy, việc phòng tránh và hạn chế tối đa sự tiếp xúc với điện từ trường là điều vô cùng thiết. Phần tiếp theo chúng tôi sẽ chia xẻ với các bạn những phương pháp tránh sự ảnh hưởng của điện từ trường với cơ thể.

>>> Bạn có biết: hồ quang điện là gì, những tác hại của hồ quang điện tới con người

IV. Những cách phòng tránh tác động của trường điện từ

Các bạn có thể tự bảo vệ mình khỏi những tác động tiêu cực của trường điện từ bằng những phương pháp dưới đây.

  • Cách xa các nguồn điện từ trường bởi càng xa nguồn thì cường độ của điện từ trường càng yếu. Do đó, chúng ta chỉ cần không tiếp xúc quá gần nguồn điện, chúng có thể tránh được tối đa những tác động của điện từ trường đến sức khỏe. 
  • Không nên ngủ gần những nơi có các thiết bị điện, đặc biệt là các thiết bị có motor.
Cách phòng chống điện từ trường
Không nên ngủ gần những nơi có nguồn điện từ trường
  • Thực hiện giữ khoảng cách với tivi 
  • Hạn chế sử dụng máy sấy tóc

Bài viết là toàn bộ những thông tin chúng tôi muốn chia sẻ với các bạn về trường điện từ. Hy vọng qua bài viết các bạn đã biết được trường điện từ là gì? cũng như những ứng dụng và tác động của nó đến sức khỏe con người.

Xem thêm bài viết khác:

 – Cơ năng là gì, định luật bảo toàn cơ năng

 – Nhiệt năng là gì, ứng dụng của nhiệt năng trong đời sống

Nhuận Thổ

Xin chào, Tôi là Nhuận Thổ, là một bloger với niềm đam mê tìm tòi và học hỏi. Tôi muốn chia sẻ thật nhiều kiến thức về công nghệ, giáo dục, cung hoàng đạo tới mọi người. Cảm ơn!

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Next Post

Giải mã bí mật về cung Cự Giải [Tính cách] và [tình yêu]

T7 Th10 17 , 2020
Trường điện từ và sóng điện từ là hai nội dung kiến thức vô cùng quan trọng của một thuyết trong bộ môn vật lý cũng như trong đời sống của con người. Song những kiến thức về điện từ trường điện từ trường vô cùng khó và có rất […]
Cung cự giải có tính cách như thế nào