माध्यमों में विद्युत चुंबकत्व

पदार्थ के भीतर, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र ध्रुवीकरण, चुंबकत्व और चालन द्वारा संशोधित होते हैं, जिन्हें मैक्रोस्कोपिक मैक्सवेल समीकरणों और सामग्री प्रतिक्रिया कार्यों द्वारा वर्णित किया जाता है।

Definition

भौतिक माध्यमों के भीतर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों का अध्ययन, जहाँ ध्रुवीकरण और चुंबकत्व के बंधे हुए आवेश और धाराएँ, मुक्त चालन धाराओं के साथ मिलकर, क्षेत्रों को संशोधित करती हैं और संवैधानिक संबंधों द्वारा संक्षेपित होती हैं जो क्षेत्रों को सामग्री प्रतिक्रिया से जोड़ते हैं।

Scope

यह क्षेत्र सतत माध्यमों के मैक्रोस्कोपिक इलेक्ट्रोडायनामिक्स को कवर करता है: पदार्थ का ध्रुवीकरण और चुंबकत्व, सहायक क्षेत्र D और H, ढांकता हुआ और चुंबकीय संवैधानिक संबंध, विद्युत चालकता और ओम का नियम, और आवृत्ति-निर्भर पारगम्यता जो सामग्रियों के ऑप्टिकल गुणों को नियंत्रित करती है। यह बताता है कि सामग्री प्रतिक्रिया क्षेत्रों और तरंगों को कैसे नया आकार देती है, जो निर्वात इलेक्ट्रोडायनामिक्स पर आधारित है लेकिन उससे भिन्न है।

Sub-topics

• चालकता और ओम का नियम
• परावैद्युत और ध्रुवीकरण
• सामग्रियों के प्रकाशीय गुणधर्म

Core questions

• बंधे हुए आवेश और धाराएँ पदार्थ के अंदर के क्षेत्रों को कैसे बदलती हैं?
• कौन से संवैधानिक संबंध किसी सामग्री की विद्युत चुम्बकीय प्रतिक्रिया का वर्णन करते हैं?
• चालकता धाराओं और ऊर्जा अपव्यय को कैसे नियंत्रित करती है?
• आवृत्ति-निर्भर प्रतिक्रिया ऑप्टिकल व्यवहार को कैसे आकार देती है?

Key concepts

• ध्रुवीकरण
• चुंबकत्व
• विस्थापन क्षेत्र D
• सहायक क्षेत्र H
• पारगम्यता
• चुंबकीय पारगम्यता
• चालकता
• संवैधानिक संबंध

Key theories

मैक्रोस्कोपिक मैक्सवेल समीकरण

सूक्ष्म आवेशों पर औसत निकालने से सहायक क्षेत्रों D और H के साथ पदार्थ में मैक्सवेल के समीकरण प्राप्त होते हैं, जिनके स्रोत केवल मुक्त आवेश और धाराएँ होते हैं, जो संवैधानिक संबंधों द्वारा पूरक होते हैं।

संवैधानिक संबंध

ध्रुवीकरण, चुंबकत्व और चालन धारा पारगम्यता, चुंबकीय पारगम्यता और चालकता के माध्यम से क्षेत्रों से संबंधित होते हैं, जो आवृत्ति, क्षेत्र की शक्ति, दिशा और इतिहास पर निर्भर हो सकते हैं।

Clinical relevance

सामग्री इलेक्ट्रोडायनामिक्स कैपेसिटर और इंसुलेटर, ऑप्टिकल और फोटोनिक उपकरण, इलेक्ट्रॉनिक्स में कंडक्टर और सेमीकंडक्टर, माइक्रोवेव और ढांकता हुआ हीटिंग, और इमेजिंग और थेरेपी में उपयोग किए जाने वाले जैविक ऊतक के विद्युत चुम्बकीय गुणों को रेखांकित करता है।

History

फैराडे की यह खोज कि ढांकता हुआ पदार्थ धारिता को प्रभावित करता है, ने पदार्थ में क्षेत्रों के अध्ययन को जन्म दिया। 1900 के आसपास लोरेंत्ज़ के इलेक्ट्रॉन सिद्धांत और ड्रूड के चालन मॉडल ने ध्रुवीकरण और चालकता के सूक्ष्म विवरण दिए, जिसे बाद में लैंडौ और लिफशिट्ज़ ने सतत माध्यमों के इलेक्ट्रोडायनामिक्स के रूप में व्यवस्थित किया।

Key figures

• Michael Faraday
• Hendrik Lorentz
• Paul Drude

Seminal works

• landau1984
• jackson1998

Frequently asked questions

D और H क्षेत्रों को क्यों पेश किया गया?

वे पदार्थ के बंधे हुए आवेशों और धाराओं को इस तरह से पुनर्गठित करते हैं कि उनके स्रोत केवल मुक्त आवेश और धाराएँ होते हैं, जिससे सामग्री की प्रतिक्रिया ज्ञात होने के बाद सामग्रियों में मैक्सवेल के समीकरणों को लागू करना सरल हो जाता है।

संवैधानिक संबंध क्या है?

यह सामग्री-विशिष्ट नियम है जो प्रतिक्रिया (ध्रुवीकरण, चुंबकत्व, या चालन धारा) को लागू क्षेत्रों से संबंधित करता है, जैसे कि माध्यम की पारगम्यता, चुंबकीय पारगम्यता, या चालकता।