Laat er geen misverstand oofer sein, ik ben geen fan. Electromagnetic discharge in gases.

Waarom VVD'ers brallen over luie werklozen

VVD'ers brallen over 'horden Bulgaren' en 'luie werklozen', dat is makkelijker dan de animal farm vvd varken situatie veranderen. VVD-Kamerleden vragen zich open lijk af waarom Nederlandse werklozen niet in de kassen gaan werken. Marije Cornelissen en Linda Voortman van GroenLinks weten daar wel het antwoord op:

Je bent je baan verloren doordat je werkgever een Roemeense Zzp'er heeft ingehuurd die de helft kost van wat jij kostte. Dat wil de VVD graag, dat Roemenen en Bulgaren hier als Zzp'ers aan de slag kunnen tegen een hongerloon. Toenmalig Minister Kamp van Sociale Zaken sloot in 2011 willens en wetens de weg af voor Roemeense en Bulgaarse werknemers die normaal betaald worden, zodat ze alleen als Zzp'er, uitzendkracht of een andere 'constructie' aan de slag kunnen in Nederland. Zo kan de VVD klagen over al die Oost-Europeanen, en tegelijkertijd de loonkosten voor werkgevers laag houden. Intussen doet de VVD er niets aan dat werkgevers Oost-Europeanen legaal mogen uitbuiten, maar pleiten ze juist voor een nog 'vrijere markt' voor uitzendkrachten en Zzp’er in Europa.

Jouw verhaal
Zaterdag lees je in het nieuws dat jij opeens zelf het probleem bent. Jij wilt niet in de kassen werken maar liever werkloos thuis zitten. De VVD’ers Potters en Azmani vinden het 'onbestaanbaar' dat jij de kassen niet in gaat en stellen vragen aan Asscher. Dit zou jouw verhaal kunnen zijn.

Wel eens geprobeerd een uitkering van het UWV te krijgen nadat je je werk verloor? Eigenlijk is in Nederland van het verliezen van 'werk' geen sprake. Op het moment dat je ontslagen bent moet je harder aan het werk dan ooit: het veroveren van een uitkering is een fulltime baan. Je hebt gegevens nodig waarvan je niet eens wist dat ze bestonden. Het UWV-personeel is zo ver wegbezuinigd dat je van hen geen hulp hoeft te verwachten. Zolang je je formulieren niet precies goed hebt ingevuld kun je een uitkering wel op je buik schrijven.

Overleven
Weken, soms maanden, gaan er overheen voordat je aanvraag is afgerond. Als je het al niet breed had kun je zo’n lange periode niet overbruggen en sta je voor de keus. Je kunt klant worden van de voedselbank of een tweede fulltime baan ernaast nemen: een tussentijdse voorziening aanvragen bij het UWV. Dat is een voorziening om te overleven in de periode waarin je de uitkering waar je recht op hebt nog niet krijgt. Die formulieren blijken helaas nog ingewikkelder.
Dat alles terwijl je dolgraag al je energie zou willen steken in het vinden van een nieuwe baan. Je woede en frustratie nemen toe en je gevoel van eigenwaarde neemt af. Van een gewaardeerde werknemer ben je veranderd in een waardeloos nummer waarvoor niemand de telefoon opneemt.

Rottijd
Na maanden ben je eindelijk zo ver. De uitkering is er, je betaalt je schulden af aan de vrienden en familie die je door deze rottijd heen hebben geholpen. De rust keert terug, je solliciteert dat het een lieve lust is. Zonder succes, maar je verliest de hoop niet. Eens wordt het beter.
Na weken vol afwijzingen herinner je je Minister Kamp die sprak over luie werklozen die niet in de kassen willen werken of ander seizoenswerk willen doen. Maar dat wil jij wel! Je bent gezond en kunt dat zware werk wel aan. Als je eens vraagt bij het UWV wat de gevolgen zouden zijn van het accepteren van zo’n baan wordt, nadat je 32 minuten in de wacht hebt gehangen, de verbinding verbroken. Je belt een werkgever en vraagt zelf naar arbeidstijden, loon en arbeidsvoorwaarden. Daar zit de werkgever duidelijk niet op te wachten. Het blijft een kort gesprek. Als je zelf langs gaat word je weggestuurd. Je kunt op internet een sollicitatieformulier invullen, zeggen ze. Wat je gaat verdienen staat er niet bij.

Thuiszitten
Weer thuis vraag je je af of je het gaat doen. Als je zo'n formulier invult en je wordt aangenomen, verdien je niets meer dan je nu krijgt van het UWV. Maar dat vind je niet erg, want van thuiszitten wordt je niet gelukkig. Maar je vult het formulier niet in. Want over drie maanden is er in die kas sowieso geen werk meer voor je. Dan moet je weer terug naar het UWV, weer maanden wachten op een uitkering, weer nieuwe gegevens verzamelen van een werkgever die niet op je zat te wachten. En voor je het weet sta je weer bij familie en vrienden op de stoep of ze je een paar maanden willen helpen overbruggen totdat het UWV over de brug komt. Dat wil je ze niet aandoen, je hebt ze nog maar net terugbetaald.
VVD’ers zijn niet gek, denk je. Die gaan vaak genoeg op werkbezoek en weten waarom Nederlanders niet in kassen gaan werken. Maar die situatie veranderen doen Potters en Azmani niet. Het is veel makkelijker om te brallen over 'horden Bulgaren' en 'luie werklozen', en dat levert nog stemmen op ook.

Een alternatief pleidooi 'voor een veralgemeend basisinkomen' met argumenten om deze sociaal darwinisten mee om de oren te slaan.

 De sociale bescherming moet hervormd worden op basis van het principe dat iedereen het recht heeft op de meest basale economische zekerheid, namelijk een onvoorwaardelijk basisinkomen waarmee iedereen waardig kan (over)leven. Hiertegenover staan drie standaardbezwaren.

1. Vooreerst stellen critici dat een onvoorwaardelijk basisinkomen onbetaalbaar is. Dit is onwaar. De enorme subsidies die aan bedrijven, de middenklasse en uitzonderlijke belangen worden toevertrouwd, kosten de staat veel meer dan het voorzien in een maandelijkse basisuitkering voor iedereen.
Meer nog, in de nasleep van de financiële ineenstorting in 2008 keerden de regeringen miljarden uit om de banken te redden, wat de bankiers toeliet hun kwistige levensstijl te hernemen. De regeringen konden er daarentegen voor hebben gekozen hun burgers een bescheiden maandelijkse stabiliseringsuitkering te verschaffen, waardoor de groei een meer effectieve stimulans zou hebben gekregen.
Bewegingen in de richting van een basisinkomen zouden ook gepaard moeten gaan met de constructie van democratisch opgezette soevereine kapitaalfondsen, te vergelijken met het Alaska Permanent Fund of het Noorse Statens pensjonsfond.
Wanneer geïndustrialiseerde landen steeds meer door 'rentenierseconomieën' worden gekenmerkt (d.i. wanneer een groot deel van het inkomen vanuit het buitenland wordt ontvangen), is er een mechanisme nodig dat een deel van de opbrengsten collectiviseert uit het financieel kapitaal en van de multinationale bedrijven, die winst maken uit hun controle op schaarse hulpbronnen.

Minder arbeid, meer vrije tijd

2. Als tweede grief menen critici dat een basisinkomen de bevolking zomaar iets geeft, zonder dat daar iets tegenover staat. Dit is echter hypocriet. Telkens de rijken erven, ontvangen zij immers 'iets voor niets'. Velen hebben hun rijkdom niet verkregen door uitzonderlijke persoonlijke verdiensten, maar door beleidskeuzes die astronomische beloningen verschaffen aan bepaalde soorten van bekwaamheid.
Daarnaast is er eveneens een ethische reactie, de rijkdom van een maatschappij is in veel grotere mate afhankelijk van de bijdragen die door onze voorouders werden geleverd dan door wat we – hier en nu - zelf doen. We kunnen niet uitmaken wier voorouders welke bijdragen leverden. Als erfgenamen zou het rechtvaardig zijn indien ieder van ons kon delen in de opbrengsten uit hun collectieve belegging, als een vorm van sociaal dividend.
3. Het derde standaardbezwaar houdt in dat critici ervan uitgaan dat een basisinkomen leidt tot luiheid. Dit beledigt ons in de essentie van ons bestaan als menselijke wezens. Nagenoeg iedereen wenst vooruit te komen en zou zich niet tevreden stellen met louter een basisinkomen. Indien er desalniettemin enkele leeglopers zullen zijn, zal dit nauwelijks iets uitmaken. Deze categorie identificeren en daarna dwingen een job aan te nemen, zou slechts een meerkost met zich meebrengen.

Psychologen hebben aangetoond dat mensen met een basiszekerheid meer altruïstisch, tolerant en productief zijn. Een basisinkomen zou ons eveneens meer controle geven over de tijd, die ons vandaag tekortkomt. Laten we ons respect voor het reproductieve werk doen heropleven. Vandaag wordt deze waardering immers verdrongen door het jachtig nastreven van werkgelegenheid en loonarbeid.

Aristoteles stelde dat we aergia, ledigheid, nodig hebben om beschaafd te zijn. Enkel dan hebben we de ruimte om na te denken, te overleggen en deel te nemen aan het politieke leven. Daarnaast hebben we ook meer tijd nodig om te zorgen voor anderen, onze gemeenschap en ons leefmilieu. Kortom: minder loonarbeid, meer zelfgekozen werk en meer ware vrije tijd! Het bestaan van een basisinkomen zou bijdragen aan het bereiken van dit doel.

Piet Vroon: beheersen

Het maken van machines droeg bij aan het idee dat de wereld als voorspelbaar en beheersbaar apparaat functioneert. Die gedachte vinden we terug in uitdrukkingen als “maakbare samenleving”, een “beheersbare organisatie”, en een “geleide economie”.

De beheersingsgedachte is voor veel managers en bestuurders een motief om kil cynisme aan de dag te leggen en hun medemensen zo onbeschoft mogelijk te behandelen. Zij zijn immers “de baas” en hebben de zaak “in de hand”. Mannen hebben daar trouwens meer last van dan vrouwen en gelovige mensen vertonen deze “illusie van controle” gemiddeld gesproken vaker dan agnosten of atheïsten.

Het woord “illusie” is hier op zijn plaats. Veel systemen functioneren in de werkelijkheid niet op basis van regeltjes en zijn evenmin via regels beheersbaar. De rijksoverheid smijt naar schatting per jaar vijftig miljard EUR weg aan zinledige activiteiten en beleidsnota’s die op niemand indruk maken.

Over de manier waarop je organisaties zou kunnen organiseren bestaat interessante literatuur, bijvoorbeeld van Ricardo Semler en D. Quinn Mills. Essentieel in bedrijven is dat mensen het naar hun zin hebben in hun werk, dat zij in de gaten hebben wat er in hun omgeving aan de hand is, dat zij een gevoel ontwikkelen voor wat de markt “wil” en dat zij tevens de mogelijkheid hebben veranderingen door te voeren. Dat kan alleen als een hiërerachisce organisatie met een loodzware quasi-beheersende top wordt vervangen door een kleinere “plat” georganiseerde clubjes met grote verantwoordelijkheden en bevoegdheden.

Als je het bedrijf goed wil laten inspelen op de markt, moet je ook de besluitvorming in belangrijke mate leggen bij mensen die het meeste contact hebben met de markt en dat is als regel niet de “manager”. Als je iemand bepaalde taken geeft, dan moet je ook de daarbij passende verantwoordelijkheden bij diezelfde persoon leggen, en niet de taak en verantwoordelijkheid over verschillende afdelingen splitsen.

En als je wilt dat iemand het gevoel krijgt dat zijn gedrag ergens goed (of slecht) voor is, dan moet je dat tot uitdrukking brengen door mensen de consequenties van hun doen en laten te laten ervaren, tot en met een maandelijks uitgekeerde winstdeling. Tenslotte kan persoonlijke verantwoordelijkheid slechts vorm krijgen als talloze dodende regels worden afgeschaft. Wie immers een reglement heeft, verzint niets meer en neemt geen initiatieven.

Ook de rol van de “manager” is in een dergelijke organisatie een heel andere; hij is geen “toezichthouder” en “regelgever” (u dient…), maar een soort coach die bij voorkeur geen eigen kamer heeft en daardoor er soms achter komt wat er in zijn bedrijf allemaal gaande is. En medewerkers worden steeds meer hun eigen coach, nu ze vaak (altijd ?) beter weten wat er moet gebeuren dan de “manager”.

Deze organisatievorm is te prefereren. Werknemers worden liever serieus genomen dan dat zij slechts geacht worden blafmemo’s te lezen en ontslag van een groot aantal yuppen met lease-auto’s maakt de bedrijfsvoering goedkoper; beslissingen worden beter genomen en sneller uitgevoerd doordat degene die de besluiten neemt ze ook in daden omzet, en zo kunnen we nog een hele waslijst geven.

Piet Vroon 1990

Piet Vroon: management

Managers zijn muisgrijze mannen die het land veelal onveilig maken in muisgrijze BMW’s of zwarte Mercedessen. Zo nu en dan komen zij wegens het naar de ondergang voeren van een bedrijf op televisie, waarna ze worden heengezonden met een miljoen aan contanten. Dit beeld is misschien eenzijdig, maar iedereen heeft nu eenmaal zijn beperkingen.

Er bestaan over management bijzondere ideeën. Ricardo Semler heeft een onderneming waarin de werknemers hun eigen werktijden bepalen, zij hebben over alles iets te vertellen en tal van functionarissen stellen hun eigen salaris vast. Bij vacatures wordt niet geadverteerd. Opengevallen plaatsen dreigen bezet te worden door 300 sollicitanten. Semler heeft dat voor elkaar gekregen op grond van drie principes: medezeggenschap, winstdeling en informatie.

Medezeggenschap is vaak een holle frase. De bedrijven zijn vaak te groot en te bureaucratisch om daar iets van te kunnen maken. Semler schrijft, zeer terecht, dat de mens al tienduizenden jaren heeft overleefd door slechts in beperkte kring samen te werken. Hij haakt daarop in door zijn onderneming of de fabrieken op te delen in vrij kleine eenheden. Het resultaat is een veel grotere inzet van de mensen en een forse stijging van de produktiviteit. Een enkel bedrijf in ons land heeft die filosofie ook en groeit tot dusver ook heel snel.

In de tweede plaats veranderde Semler de organisatiestructuur. De organisatie is zo “plat” als een dubbeltje; hij kent dus heel weinig hiërarchie. Mensen worden pas bevorderd als hun medemensen dat goed vinden, en twee keer per jaar worden wederzijdse functioneringsgesprekken gehouden, die kunnen leiden tot het een stapje terug doen van een leidinggevende.

Toen de fabriek of de onderneming verplaatst moest worden, ging het personeel de bus in en koos de op te kopen locatie. Waarom ? De werknemers of de echte werkers moeten het in de eerste plaats naar hun zin hebben. Het gevoel dat men zelf een belangrijke beslissing had genomen, ging samen met een verdrievoudiging van de produktiviteit in vier jaar. Semler gaat nog veel verder. Bij dienstreizen mag men op eigen gevoel van verantwoordelijkheid afgaan en 100 of 200 dollar per etmaal declareren. De kleine kas wordt niet op fraude gecontroleerd omdat je niet 99 procent van de mensen moet vernederen ter wille van een sporadisch geval van diefstal. Na een dienstverband van een paar jaar moet van functie worden gewisseld en nieuwkomers krijgen zelfs geen taak. Zij moeten een flink aantal werkterreinen beproeven en daarna pas een keuze maken.

Zoals aangestipt komen Semlers ideeën voort uit de evolutietheorie. Mensen dragen een heel lange geschiedenis in zich; 99,9 % van de tijd waren wij jagers in kleine groepen. Als je een mammoet zag, had je geen tijd om een leider te benoemen, een organisatieschema op te stellen, laat staan een praatgroep te beginnen. De jagers hadden er bovendien geen zin in te bekvechten over de vraag wie het dier zou doden; iedereen at immers mee. Analoog bestaan Semlers bedrijven uit kleine groepjes, waar de winst iedereen toekomt. Er zijn steeds minder “leiders” of mensen die denken dat ze “leider” zijn.

Een afdeling krijgt een bedrag en zoekt het maar uit. Gelijk delen is steeds het besluit. De “manager” (voor zover aanwezig) krijgt geen cent meer, net zo min als hij indertijd meer van de mammoet kon eten. Op de behoefte van de mensen om snel resultaten van hun gedrag te zien wordt ingeschoten door de winstdeling vele malen per jaar uit te keren. Bovendien krijgen alle medewerkers elke maand de hele boekhouding te zien, met inbegrip van alle salarissen. Begrijpt u niet wat er allemaal staat ? Daar is een snelcursus voor. Als “hoge” functionarissen zich voor hun openbaar gemaakte salaris generen, vinden zij waarschijnlijk dat zij overbetaald worden, aldus Semler, en zoeken zij vanzelf een andere functie in het bedrijf. Meestal zorgen de medewerkers daarvoor en het “management” neemt almaar af in de onderneming van Semler. Steeds minder managers.

De administratie is in zoverre overzichtelijk, dat de kostenplaatsen van 400 zijn verminderd tot 50. Een afdeling marketing bestaat niet. Marketing is ieders probleem. Iedereen kent de kosten, iedereen heeft een maandelijkse balans en iedereen weet dat een kwart van de winst voor hem/haar is. Klaar.

Een ambtenaar directeur bij de rijksoverheid verdient in schaal 16 ongeveer 100.000 EUR bruto per jaar, een juf of meester op de basisschool verdient 25.000 EUR. Het moet eenvoudiger worden om werkers te belonen en niet productieve mensen qua betaling te verlagen.... Die salarisstructuur moet andersom, een juf op de basisschool en andere echte werkers en doeners verdienen 45.000 EUR, "leidinggevenden" en vele ambtenaren verdienen 30.000 EUR.

https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_field

An electromagnetic field (also EM field) is a classical (i.e. non-quantum) field produced by moving electric charges.^[1] It is the field described by classical electrodynamics and is the classical counterpart to the quantized electromagnetic field tensor in quantum electrodynamics. The electromagnetic field propagates at the speed of light (in fact, this field can be identified as light) and interacts with charges and currents. Its quantum counterpart is one of the four fundamental forces of nature (the others are gravitation, weak interaction and strong interaction.)

The field can be viewed as the combination of an electric field and a magnetic field. The electric field is produced by stationary charges, and the magnetic field by moving charges (currents); these two are often described as the sources of the field. The way in which charges and currents interact with the electromagnetic field is described by Maxwell's equations and the Lorentz force law.^[2] The force created by the electric field is much stronger than the force created by the magnetic field.^[3]

From a classical perspective in the history of electromagnetism, the electromagnetic field can be regarded as a smooth, continuous field, propagated in a wavelike manner. By contrast, from the perspective of quantum field theory, this field is seen as quantized; meaning that the free quantum field (i.e. non-interacting field) can be expressed as the Fourier sum of creation and annihilation operators in energy-momentum space while the effects of the interacting quantum field may be analyzed in perturbation theory via the S-matrix with the aid of a whole host of mathematical technologies such as the Dyson series, Wick's theorem, correlation functions, time-evolution operators, Feynman diagrams etc. Note that the quantized field is still spatially continuous; its energy states however are discrete (the field's energy states must not be confused with its energy values, which are continuous; the quantum field's creation operators create multiple discrete states of energy called photons.)

Contents

• 1Structure
  • 1.1Continuous structure
  • 1.2Discrete structure
• 2Dynamics
• 3Feedback loop
• 4Mathematical description
• 5Properties of the field
  • 5.1Reciprocal behavior of electric and magnetic fields
  • 5.2Behavior of the fields in the absence of charges or currents
• 6Relation to and comparison with other physical fields
  • 6.1Electromagnetic and gravitational fields
• 7Applications
  • 7.1Static E and M fields and static EM fields
  • 7.2Time-varying EM fields in Maxwell’s equations
  • 7.3Other
• 8Health and safety
• 9See also
• 10References
• 11Further reading
• 12External links

Structure[edit]

The electromagnetic field may be viewed in two distinct ways: a continuous structure or a discrete structure.

Continuous structure[edit]

Classically, electric and magnetic fields are thought of as being produced by smooth motions of charged objects. For example, oscillating charges produce variations in electric and magnetic fields that may be viewed in a 'smooth', continuous, wavelike fashion. In this case, energy is viewed as being transferred continuously through the electromagnetic field between any two locations. For instance, the metal atoms in a radio transmitter appear to transfer energy continuously. This view is useful to a certain extent (radiation of low frequency), but problems are found at high frequencies (see ultraviolet catastrophe).^[4]

Discrete structure[edit]

The electromagnetic field may be thought of in a more 'coarse' way. Experiments reveal that in some circumstances electromagnetic energy transfer is better described as being carried in the form of packets called quanta (in this case, photons) with a fixed frequency. Planck's relation links the photon energy E of a photon to its frequency f through the equation:^[5]

${\displaystyle E=\,hf}$

where h is Planck's constant, and f is the frequency of the photon . Although modern quantum optics tells us that there also is a semi-classical explanation of the photoelectric effect—the emission of electrons from metallic surfaces subjected to electromagnetic radiation—the photon was historically (although not strictly necessarily) used to explain certain observations. It is found that increasing the intensity of the incident radiation (so long as one remains in the linear regime) increases only the number of electrons ejected, and has almost no effect on the energy distribution of their ejection. Only the frequency of the radiation is relevant to the energy of the ejected electrons.

This quantum picture of the electromagnetic field (which treats it as analogous to harmonic oscillators) has proven very successful, giving rise to quantum electrodynamics, a quantum field theory describing the interaction of electromagnetic radiation with charged matter. It also gives rise to quantum optics, which is different from quantum electrodynamics in that the matter itself is modelled using quantum mechanics rather than quantum field theory.

Dynamics[edit]

In the past, electrically charged objects were thought to produce two different, unrelated types of field associated with their charge property. An electric field is produced when the charge is stationary with respect to an observer measuring the properties of the charge, and a magnetic field as well as an electric field is produced when the charge moves, creating an electric current with respect to this observer. Over time, it was realized that the electric and magnetic fields are better thought of as two parts of a greater whole—the electromagnetic field. Until 1820, when the Danish physicist H. C. Ørsted showed the effect of electric current on a compass needle, electricity and magnetism had been viewed as unrelated phenomena.^[6] In 1831, Michael Faraday made the seminal observation that time-varying magnetic fields could induce electric currents and then, in 1864, James Clerk Maxwell published his famous paper A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field.^[7]

Once this electromagnetic field has been produced from a given charge distribution, other charged or magnetised objects in this field may experience a force. If these other charges and currents are comparable in size to the sources producing the above electromagnetic field, then a new net electromagnetic field will be produced. Thus, the electromagnetic field may be viewed as a dynamic entity that causes other charges and currents to move, and which is also affected by them. These interactions are described by Maxwell's equations and the Lorentz force law. This discussion ignores the radiation reaction force.

Feedback loop[edit]

The behavior of the electromagnetic field can be divided into four different parts of a loop:^[8]

• the electric and magnetic fields are generated by moving electric charges,
• the electric and magnetic fields interact with each other,
• the electric and magnetic fields produce forces on electric charges,
• the electric charges move in space.

A common misunderstanding is that (a) the quanta of the fields act in the same manner as (b) the charged particles, such as electrons, that generate the fields. In our everyday world, electrons travel slowly through conductors with a drift velocity of a fraction of a centimeter (or inch) per second and through a vacuum tube at speeds of around 1 thousand km/s,^[9] but fields propagate at the speed of light, approximately 300 thousand kilometers (or 186 thousand miles) a second. The speed ratio between charged particles in a conductor and field quanta is on the order of one to a million. Maxwell's equations relate (a) the presence and movement of charged particles with (b) the generation of fields. Those fields can then affect the force on, and can then move other slowly moving charged particles. Charged particles can move at relativistic speeds nearing field propagation speeds, but, as Albert Einstein showed^{[citation needed]}, this requires enormous field energies, which are not present in our everyday experiences with electricity, magnetism, matter, and time and space.

The feedback loop can be summarized in a list, including phenomena belonging to each part of the loop:^{[citation needed]}

• charged particles generate electric and magnetic fields
• the fields interact with each other
  • changing electric field acts like a current, generating 'vortex' of magnetic field
  • Faraday induction: changing magnetic field induces (negative) vortex of electric field
  • Lenz's law: negative feedback loop between electric and magnetic fields
• fields act upon particles
  • Lorentz force: force due to electromagnetic field
    • electric force: same direction as electric field
    • magnetic force: perpendicular both to magnetic field and to velocity of charge
• particles move
  • current is movement of particles
• particles generate more electric and magnetic fields; cycle repeats

Mathematical description[edit]

Main article: Mathematical descriptions of the electromagnetic field

There are different mathematical ways of representing the electromagnetic field. The first one views the electric and magnetic fields as three-dimensional vector fields. These vector fields each have a value defined at every point of space and time and are thus often regarded as functions of the space and time coordinates. As such, they are often written as E(x, y, z, t) (electric field) and B(x, y, z, t) (magnetic field).

If only the electric field (E) is non-zero, and is constant in time, the field is said to be an electrostatic field. Similarly, if only the magnetic field (B) is non-zero and is constant in time, the field is said to be a magnetostatic field. However, if either the electric or magnetic field has a time-dependence, then both fields must be considered together as a coupled electromagnetic field using Maxwell's equations.^[10]

With the advent of special relativity, physical laws became susceptible to the formalism of tensors. Maxwell's equations can be written in tensor form, generally viewed by physicists as a more elegant means of expressing physical laws.

The behaviour of electric and magnetic fields, whether in cases of electrostatics, magnetostatics, or electrodynamics (electromagnetic fields), is governed by Maxwell's equations. In the vector field formalism, these are:

${\displaystyle \nabla \cdot \mathbf {E} ={\frac {\rho }{\varepsilon _{0}}}}$ (Gauss's law)

${\displaystyle \nabla \cdot \mathbf {B} =0}$ (Gauss's law for magnetism)

${\displaystyle \nabla \times \mathbf {E} =-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}}$ (Faraday's law)

${\displaystyle \nabla \times \mathbf {B} =\mu _{0}\mathbf {J} +\mu _{0}\varepsilon _{0}{\frac {\partial \mathbf {E} }{\partial t}}}$ (Maxwell–Ampère law)

where ${\displaystyle \rho }$ is the charge density, which can (and often does) depend on time and position, ${\displaystyle \epsilon _{0}}$ is the permittivity of free space, ${\displaystyle \mu _{0}}$ is the permeability of free space, and J is the current density vector, also a function of time and position. The units used above are the standard SI units. Inside a linear material, Maxwell's equations change by switching the permeability and permittivity of free space with the permeability and permittivity of the linear material in question. Inside other materials which possess more complex responses to electromagnetic fields, these terms are often represented by complex numbers, or tensors.

The Lorentz force law governs the interaction of the electromagnetic field with charged matter.

When a field travels across to different media, the properties of the field change according to the various boundary conditions. These equations are derived from Maxwell's equations. The tangential components of the electric and magnetic fields as they relate on the boundary of two media are as follows:^[11]

${\displaystyle \mathbf {E} _{1}=\mathbf {E} _{2}}$

${\displaystyle \mathbf {H} _{1}=\mathbf {H} _{2}}$ (current-free)

${\displaystyle \mathbf {D} _{1}=\mathbf {D} _{2}}$ (charge-free)

${\displaystyle \mathbf {B} _{1}=\mathbf {B} _{2}}$

The angle of refraction of an electric field between media is related to the permittivity ${\displaystyle (\varepsilon )}$ of each medium:

${\displaystyle {\frac {\tan \theta _{1}}{\tan \theta _{2}}}={\frac {\varepsilon _{r2}}{\varepsilon _{r1}}}}$

The angle of refraction of a magnetic field between media is related to the permeability ${\displaystyle (\mu )}$ of each medium:

${\displaystyle {\frac {\tan \theta _{1}}{\tan \theta _{2}}}={\frac {\mu _{r2}}{\mu _{r1}}}}$

Properties of the field[edit]

Reciprocal behavior of electric and magnetic fields[edit]

The two Maxwell equations, Faraday's Law and the Ampère-Maxwell Law, illustrate a very practical feature of the electromagnetic field. Faraday's Law may be stated roughly as 'a changing magnetic field creates an electric field'. This is the principle behind the electric generator.

Ampere's Law roughly states that 'a changing electric field creates a magnetic field'. Thus, this law can be applied to generate a magnetic field and run an electric motor.

Behavior of the fields in the absence of charges or currents[edit]

Maxwell's equations take the form of an electromagnetic wave in a volume of space not containing charges or currents (free space) – that is, where ${\displaystyle \rho }$ and J are zero. Under these conditions, the electric and magnetic fields satisfy the electromagnetic wave equation:^[12]

${\displaystyle \left(\nabla ^{2}-{1 \over {c}^{2}}{\partial ^{2} \over \partial t^{2}}\right)\mathbf {E} \ \ =\ \ 0}$

${\displaystyle \left(\nabla ^{2}-{1 \over {c}^{2}}{\partial ^{2} \over \partial t^{2}}\right)\mathbf {B} \ \ =\ \ 0}$

James Clerk Maxwell was the first to obtain this relationship by his completion of Maxwell's equations with the addition of a displacement current term to Ampere's circuital law.

Relation to and comparison with other physical fields[edit]

Main article: Fundamental forces

This section needs expansion. You can help by adding to it. (June 2008)

Being one of the four fundamental forces of nature, it is useful to compare the electromagnetic field with the gravitational, strong and weak fields. The word 'force' is sometimes replaced by 'interaction' because modern particle physics models electromagnetism as an exchange of particles known as gauge bosons.

Electromagnetic and gravitational fields[edit]

Sources of electromagnetic fields consist of two types of charge – positive and negative. This contrasts with the sources of the gravitational field, which are masses. Masses are sometimes described as gravitational charges, the important feature of them being that there are only positive masses and no negative masses. Further, gravity differs from electromagnetism in that positive masses attract other positive masses whereas same charges in electromagnetism repel each other.

The relative strengths and ranges of the four interactions and other information are tabulated below:

Theory	Interaction	mediator	Relative Magnitude	Behavior	Range
Chromodynamics	Strong interaction	gluon	1038	1	10−15 m
Electrodynamics	Electromagnetic interaction	photon	1036	1/r2	infinite
Flavordynamics	Weak interaction	W and Z bosons	1025	1/r5 to 1/r7	10−16 m
Geometrodynamics	Gravitation	graviton (hypothesised)	100	1/r2	infinite

Applications[edit]

Static E and M fields and static EM fields[edit]

Main articles: electrostatics, magnetostatics, and magnetism

When an EM field (see electromagnetic tensor) is not varying in time, it may be seen as a purely electrical field or a purely magnetic field, or a mixture of both. However the general case of a static EM field with both electric and magnetic components present, is the case that appears to most observers. Observers who see only an electric or magnetic field component of a static EM field, have the other (electric or magnetic) component suppressed, due to the special case of the immobile state of the charges that produce the EM field in that case. In such cases the other component becomes manifest in other observer frames.

A consequence of this, is that any case that seems to consist of a "pure" static electric or magnetic field, can be converted to an EM field, with both E and M components present, by simply moving the observer into a frame of reference which is moving with regard to the frame in which only the “pure” electric or magnetic field appears. That is, a pure static electric field will show the familiar magnetic field associated with a current, in any frame of reference where the charge moves. Likewise, any new motion of a charge in a region that seemed previously to contain only a magnetic field, will show that the space now contains an electric field as well, which will be found to produces an additional Lorentz force upon the moving charge.

Thus, electrostatics, as well as magnetism and magnetostatics, are now seen as studies of the static EM field when a particular frame has been selected to suppress the other type of field, and since an EM field with both electric and magnetic will appear in any other frame, these "simpler" effects are merely the observer's. The "applications" of all such non-time varying (static) fields are discussed in the main articles linked in this section.

Time-varying EM fields in Maxwell’s equations[edit]

Main articles: near and far field, near field optics, virtual particle, dielectric heating, and Electromagnetic induction

An EM field that varies in time has two “causes” in Maxwell's equations. One is charges and currents (so-called “sources”), and the other cause for an E or M field is a change in the other type of field (this last cause also appears in “free space” very far from currents and charges).

An electromagnetic field very far from currents and charges (sources) is called electromagnetic radiation (EMR) since it radiates from the charges and currents in the source, and has no "feedback" effect on them, and is also not affected directly by them in the present time (rather, it is indirectly produced by a sequences of changes in fields radiating out from them in the past). EMR consists of the radiations in the electromagnetic spectrum, including radio waves, microwave, infrared, visible light, ultraviolet light, X-rays, and gamma rays. The many commercial applications of these radiations are discussed in the named and linked articles.

A notable application of visible light is that this type of energy from the Sun powers all life on Earth that either makes or uses oxygen.

A changing electromagnetic field which is physically close to currents and charges (see near and far field for a definition of “close”) will have a dipole characteristic that is dominated by either a changing electric dipole, or a changing magnetic dipole. This type of dipole field near sources is called an electromagnetic near-field.

Changing electric dipole fields, as such, are used commercially as near-fields mainly as a source of dielectric heating. Otherwise, they appear parasitically around conductors which absorb EMR, and around antennas which have the purpose of generating EMR at greater distances.

Changing magnetic dipole fields (i.e., magnetic near-fields) are used commercially for many types of magnetic induction devices. These include motors and electrical transformers at low frequencies, and devices such as metal detectors and MRI scanner coils at higher frequencies. Sometimes these high-frequency magnetic fields change at radio frequencies without being far-field waves and thus radio waves; see RFID tags. See also near-field communication. Further uses of near-field EM effects commercially, may be found in the article on virtual photons, since at the quantum level, these fields are represented by these particles. Far-field effects (EMR) in the quantum picture of radiation, are represented by ordinary photons.

Other[edit]

• Electromagnetic field can be used to record data on static electricity.
• Old televisions can be traced with Electromagnetic fields.

Health and safety[edit]

The potential effects of electromagnetic fields on human health vary widely depending on the frequency and intensity of the fields.

The potential health effects of the very low frequency EMFs surrounding power lines and electrical devices are the subject of on-going research and a significant amount of public debate. The US National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) and other US government agencies do not consider EMFs a proven health hazard. NIOSH has issued some cautionary advisories but stresses that the data are currently too limited to draw good conclusions.^[13]

Employees working at electrical equipment and installations can always be assumed to be exposed to electromagnetic fields. The exposure of office workers to fields generated by computers, monitors, etc. is negligible owing to the low field strengths. However, industrial installations for induction hardening and melting or on welding equipment may produce considerably higher field strengths and require further examination. If the exposure cannot be determined upon manufacturers' information, comparisons with similar systems or analytical calculations, measurements have to be accomplished. The results of the evaluation help to assess possible hazards to the safety and health of workers and to define protective measures. Since electromagnetic fields may influence passive or active implants of workers, it is essential to consider the exposure at their workplaces separately in the risk assessment.^[14]

On the other hand, radiation from other parts of the electromagnetic spectrum, such as ultraviolet light and gamma rays, are known to cause significant harm in some circumstances. For more information on the health effects due to specific electromagnetic phenomena and parts of the electromagnetic spectrum, see the following articles:

• Static electric fields: see Electric shock
• Static magnetic fields: see MRI#Safety
• Extremely low frequency (ELF): see Power lines#Health concerns
• Radio frequency (RF): see Electromagnetic radiation and health
• Mobile telephony: see Mobile phone radiation and health
• Light: see Laser safety
• Ultraviolet (UV): see Sunburn, Photokeratitis
• Gamma rays: see Gamma ray

See also[edit]

• Afterglow plasma
• Antenna factor
• Classification of electromagnetic fields
• Electric field
• Electromagnetism
• Electromagnetic propagation
• Electromagnetic tensor
• Electromagnetic therapy
• Free space
• Fundamental interaction
• Electromagnetic radiation
• Electromagnetic spectrum
• Electromagnetic field measurements
• Gravitational field
• List of environment topics
• Magnetic field
• Maxwell's equations
• Photoelectric effect
• Photon
• Quantization of the electromagnetic field
• Quantum electrodynamics
• Riemann–Silberstein vector
• SI units