Основні характеристики ЕМП

Напруженість Е – векторна силова характеристика елек­­трич­ного поля; вона чисельно дорівнює силі, яка діє на оди­ничний точковий позитивний заряд, вміщений у дану точку поля:

Е = F /q.

При дії ЕП напруженість поля є основним вражаючим (чи лікувальним) фактором, тому що саме сили електричного поля змушують рухатися заряди (чи системи зарядів) у БТ (мембранах, клітинах, плазмі тощо), викликаючи широкий спектр явищ: слабке подразнення, біль, опік, загибель тощо.

Вектор електричної індукції D – характеристика електричного поля, яка визначається кількістю і розташуванням джерел ЕП у просторі:

D = e ₀ × E + P; P = e ₀ ×c× E; D = e ₀ × E + e ₀ ×c× E; D = e ₀ ×e× E,

де P – вектор поляризації, P = e ₀ · c · E, e – діелектрична проникність, c – діелектрична сприйнятливість (e = c + 1).

Потенціал j, різниця потенціалів U = j ₁ – j ₂ – енергетич­­ні характеристики ЕП; вони визначають роботу сил елек­трич­ного поля по переміщенню електричного заряду q з точ­ки, потенціал якої j ₁, в точку з потенціалом j ₂:

А = q (j ₁– j ₂).

Електричний струм – впорядкований рух заряджених час­­тинок, характеризується силою струму І = dq/dt та густиною струму j. Густина електричного струму j – характери­зує величину заряду, котрий переноситься за час t через оди­­ничний поперечний переріз S провідника:

j = I/S ® j = (1 /S) × dq/dt.

Густина струму визначається концентрацією вільних но­­сіїв електричного заряду n, їх зарядом eZ та швидкістю впо­­рядкованого руху u:

j = n · eZ · υ.

Нагадаємо зв’язок між Е, j, j, I:

E = – Ñ j, j = s× E, j = –s× Ñ j.

Магнітна індукція В – векторна силова характеристика маг­нітного поля; вона може бути визначена через силу F, що діє з боку МП на рухомий електричний заряд q чи на елемент струму Іdl. Величина вектора В визначається також відношенням максимального моменту сил М, які діють на рам­ку зі струмом І у магнітному полі, до магнітного моменту Р_м рамки зі струмом (P_м = IS):

, , .

У речовині вектор магнітної індукції В є сумою двох век­торів: напруженості магнітного поля H і намагні­чу­ван­ня J. Вектор Н визначає той внесок у магнітну індукцію В, який дають зовнішні джерела струму, J – характеризує маг­ніт­не поле, котре створене рухомими зарядами в речовині. Напруженість магнітного поля Н характеризує розподіл дже­­рел МП у просторі. В результаті маємо

B = m ₀ × H + J; J = m ₀ × × H; B = m ₀ × H + m ₀ × × H; B = m ₀ ×m× H,

де J – вектор намагнічування; m – магнітна проникність речо­вини (); – магнітна сприйнятливість речови­ни; m ₀ = 4 p ×10^–7 Гн / м – магнітна стала.

Між характеристиками змінного ЕП (векторами Е і D) та характеристиками МП (векторами Н і В) існує зв’язок, який у теорії ЕМП задається рівняннями Максвелла.