Techniklexikon

elektromagnetisches Feld

Elektrodynamik und Elektrotechnik, zusammenfassende Bezeichnung für zeitlich veränderliche elektrische und magnetische Felder, die nicht mehr getrennt behandelt werden können, da sie durch Induktion und Verschiebungsstrom miteinander verknüpft sind (Elektrodynamik, Maxwell-Gleichungen). Insbesondere ist die Frage, ob ein Körper ein elektrisches Feld E, ein magnetisches Feld B oder beide spürt, abhängig von seinem Bewegungszustand: Im Ruhesystem S einer Ladungsverteilung r herrscht ein statisches E-Feld, da kein Strom fliesst, ist B = 0. Im System eines gegen S mit der Geschwindigkeit  v  bewegten Beobachters dagegen stellt r einen Strom j = r v dar und erzeugt ein Magnetfeld mit 5 × B = m₀j. Diese Relativität der Felder wird aufgehoben durch die Einführung des Feldstärketensors F_mn, dessen sechs unabhängige Komponenten den Komponenten von E und B entsprechen und der sich aus dem Vierer-Potential A_m durch Bildung der Vierer-Rotation ableitet:

(kovariante Formulierung der Elektrodynamik). Beschleunigte elektrische Ladungen erzeugen elektromagnetische Felder, die sich im Vakuum mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, in Materie ihrer Brechzahl n entsprechend langsamer (elektromagnetische Wellen).