Elektromagnetisches Feld

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Entstehung des elektromagnetischen Feldes

Fließt ein zeitlich schnell veränderlicher Strom durch einen Leiter, dessen Länge mindestens 1/100 der Wellenlänge entspricht, entsteht ein elektromagnetisches Feld. Die Ausbreitung erfolgt durch die Wechselwirkung zwischen elektrischem (E) und magnetischen (H) Feld. Die sich ausbreitenden Feldlinien (in der Skizze durch Pfeile dargestellt) weisen eine sogenannte Polarisation auf. Das heißt, sie sind entweder vertikal oder horizontal zur Erdoberfläche ausgerichtet. Die Polarisation einer elektromagnetischen Welle wird definiert durch die Richtung des elektrischen Feldes. Dies wird auch als E-Vektor bezeichnet. Dieser E-Feld-Vektor ist als Pfeil des E-Feldes in der nachfolgenden Skizze dargestellt.

Schematische Darstellung der Polarisation des E- und H-Feldes:

An dieser Skizze wird deutlich, dass der Winkel zwischen den elektrischen und magnetischen Feldkomponenten des elektromagnetischen Feldes 90' beträgt. Achtung: Dies gilt nur im Fernfeld!

Darstellung der vertikalen Polarisation anhand einer Richtantenne. Das E-Feld breitet sich in diesem Fall im Fernfeld vertikal aus, siehe Resonanz einer Antenne:

Wird das elektrische Feld stärker, nimmt die Energie des magnetischen Feldes ab. Umgekehrt ist es genauso: Wird das magnetische Feld stärker, nimmt die Energie des elektrischen Feldes ab. Die Energie pendelt quasi von einem Feld zum anderen. Die ist das Prinzip des Dipols. Das Ersatzschaltbild eines Dipols ist daher ein offener Parallelschwingkreis.

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