I daļa. Stacionārais lauks
Uz virsrakstā uzdoto jautājumu ikviens var atbildēt apstiprinoši. Citādi kā dzelzs gabals pievelkas magnētam vai kā kompasa adata pagriežas uz ziemeļiem? (MP) ir vispusīgi pētīts eksperimentāli, stingri aprakstīts teorētiski, un priekšstatu patiesuma kritērijs par to ir prakse. MP rotē elektromotoru rotorus, ģenerē jaudu elektrostacijās un apkalpo darba vidi elektromagnētos, transformatoros, lādētu daļiņu paātrinātājos un daudzās citās mūsdienu tehnoloģiju iekārtās. Šis lauks sacietē tēraudu, novērš saraušanās dobumus metāla kausēšanas laikā, iznīcina katlakmens tvaika katlos un apkures caurulēs, kā arī parafīna nogulsnes naftas cauruļvados. Kartupeļu, augu sēklu, automašīnu degvielas, tīra ūdens u.c. magnētiskā apstrāde. noved pie fantastiskiem, neizskaidrojamiem rezultātiem mūsdienu zinātne. “Magnētiskās” parādības, tāpat kā viduslaikos, ieskauj noslēpumainības migla un pastāv līdzās maģiskām. Viltus zinātnieki, krāpnieki un šarlatāni to izmanto. Ja viduslaiku dziednieki bojājumus un ļauno aci ārstēja ar magnētu, tad vairāki valsts vadošie institūti pārdod magnetoterapijas ierīces, kas it kā izārstē simtiem slimību. dažāda rakstura. Astrologi
"zinātniski" dublēts
patiesība
prognozes par planētu kosmiskā MF ietekmi. Arī daudzi mūžīgo kustību mašīnu izgudrotāji nevar iztikt bez MP.
daudzsološs
neierobežots
bezmaksas un videi draudzīga enerģija. Magnēta rotēšana rada
mītisks
vērpes stienis
Viņi apstrādā augu uzlējumus, lai iegūtu brīnumlīdzekļus dažādām slimībām. Magnēti ir izgudroti, lai aizsargātu
lētticīgs
zibens Magnētisms izskaidro plākšņu pielipšanu cilvēka ķermenim un daudzas citas nesaprotamas parādības. Mēs jūtam magnētisko lauku ar rokām, pievelkot magnētam dzelzs gabalu, un mēs varam redzēt tā struktūru ar acīm, izmantojot
dzelzs
zāģu skaidas.
Tāpēc ka
MP mums tiek dots sajūtās, mērīts ar instrumentiem un izmantots praksē, tas ir atzīts par īpašu matērijas veidu. Viņam tika piešķirta masa un enerģija. Tomēr ne viss, kas mums tiek dots sajūtās, ir
objektīvs
realitāte
jautājums. Cilvēkam ir bagāta iztēle un viņš bieži jūt kaut ko tādu, kā patiesībā nav. Atcerēsimies “tīros” un “netīros” spēkus, goblinus, lielkāju, lielkāju, Lohnesas briesmoni, NLO. Galu galā kāds to visu redzēja, dzirdēja, pieskārās ar rokām, ierakstīja fotogrāfijās un protokolos, un daži pat lidoja uz citplanētiešu apakštasītēm. Zinātnieki bieži novēro arī neesošas lietas -
kvantēšana
spriegums
temperatūras, aukstā kodolsintēze, daudzas elementārdaļiņas, vērpes lauks utt. Atcerēsimies arī stāstu par flogistonu, kura doktrīna bija dominējošā termodinamikā
Lomonosovs.
Pārplūde
Karstās plīts “ugunīgo vielu” var skaidri sajust, pievelkot tai roku. Flogistona teorija sniedza precīzu aprakstu
termiskais
tika apstiprināts
prakse. Neskatoties uz to, attīstoties zinātnei, flogistonam bija jābūt
atteikties.
saprašana
termiskie procesi ir kļuvuši stingrāki, dziļāki un vienkāršāki. Vai MP, kura jēdzienu ieguvām no vēstures, arī nav tāds “flogistons”? Patiesībā, kāda veida matērija ir tā, kas pazūd, pārejot no stacionāra atskaites sistēmas uz tādu, kas kustas kopā ar lādiņu? Kas tas par lauku, ja tam nav sava materiāla
pārvadātāji
magnētisks
monopoli (pat
elementāri
magnētisms
ko izraisa apļveida strāvas)? Vai materiāls MF var izraisīt lādiņu nesēju pārvietošanos transformatora sekundārajā tinumā, ja tie netiek tieši ietekmēti, paliekot lokalizēti dzelzs kodolā? Vai ir iespējams izskaidrot no materiālistiskā viedokļa
novirze
uzlādēts
daļiņas, kas lido garām magnētam ārpus tā magnētiskā lauka (Aharonova-Boma efekts)? Šādi jautājumi, kā tiks parādīts zemāk, var būt
komplekts
ķekars. Klasiskā
Ampere-Faday-Maxwell elektrodinamika uz tiem neatbild. Pamatojoties uz MF, elektrodinamikas esamību
ir pretrunā
dabas pamatlikumi. IN Šis darbs tiks parādīts, ka MP dabā neeksistē, tas ir mūsu izgudrojums. Visām parādībām un efektiem, kas tiek attiecināti uz magnētismu, ir tīri elektrisks raksturs, un tos var aprakstīt stingrāk, vienkāršāk un skaidrāk bez MF. Autors
esošo
idejas
izpaužas
fiksēts
stacionārs
efekti
mijiedarbības
kustīgi lādiņi, mainīgi - EML izskatā slēgtā ķēdē. Šie efekti tiks aplūkoti attiecīgi darba pirmajā un otrajā daļā. Punktu lādiņu mijiedarbība Termins stacionārs, tas ir, nemainīgs laikā, rada ilūziju par kaut ko nemainīgu un nekustīgu.
stacionārs
Tā ir fundamentāli dinamiska parādība. Tas
ir izveidots
tikai kustinot lādiņus, un to nosaka tikai tie. Tiek uzskatīts, ka tiem, kas lido mums garām, ir stacionārs deputāts elektriskie lādiņi, ap lādētu daļiņu stariem un strāvu nesošiem vadiem, solenoīdu iekšpusē, pie pastāvīgo magnētu poliem. Visos šajos gadījumos
avots
ir
pārvietojas
(pastāvīgajiem magnētiem, kas izgatavoti no feromagnētiem, ir molekulārā gredzena strāvas, un magnētiem, kas izgatavoti no supravadītājiem, ir gredzena makrostrāvas). Pat elementārdaļiņas- elektroni, protoni, neitroni MF izraisa lādētas vielas apļveida kustība. Pierādījums
realitāte
stacionārs MP kalpo
strāva
kustīgie elektriskie lādiņi. To reģistrē un mēra pēc lidojošu lādētu daļiņu novirzes, ar strāvu nesošo vadu piesaisti vai atgrūšanu,
magnēti,
solenoīdi,
pagrieziens
magnētiskā adata,
magnetizācija
vielas
elementārdaļiņu polarizācija. Visi šie gadījumi ir saistīti ar divu kustīgu lādiņu mijiedarbības spēku, ko mēs vispirms apsvērsim. Apkārtējā telpā veidojas stacionārs punktveida lādiņš elektriskais lauks, kuras intensitāte E ir vienāda visos virzienos un samazinās līdz ar attālumu r kā 1/r 2. Vektors E ir vērsts pa rādiusu, un ekvipotenciālu virsmām ir sfēru forma ar kopīgu centru uz lādiņa (1. att., a). Divu stacionāru lādiņu mijiedarbība
q 1, q 2 apraksta Kulona likums: 
kur -
attālums
maksas,
barotnes absolūtā dielektriskā konstante. Šajā gadījumā spēki F 12, kas darbojas no pirmā lādiņa puses uz otro, un F 21 - no otrā puses uz pirmo, ir vienādi un pretēji, tas ir, saskaņā ar Ņūtona trešo likumu, darbība ir vienāda ar reakciju. 
Kustīga lādiņa lauks atšķiras no stacionāra lādiņa lauka (1. att., b). Ekvipotenciālās virsmas jau ir
ir
koncentrisks
viņu centri
mainās
pārvietojas
maksas. Šis
izplata
galīgais
ātrums,
ātrumu
katru nākamo
emitēts
punkti telpā, kur lādiņš ir pārvietots. Kustīgo un stacionāro lādiņu lauku atšķirību dēļ kustīgo lādiņu mijiedarbības spēks nav vienāds ar Kulona F k (1), bet atšķiras no tā: F = F k + F m (summa šeit ir vektoriāla ). Papildu spēku Fm, kas rodas kustības dēļ, klasiskajā elektrodinamikā sauc par magnētisko spēku un ir saistīts ar magnētiskā lauka klātbūtni kustīgos lādiņos. To nosaka Ampera likums: Taisnās iekavas šeit nozīmē vektorproduktu, B 1 - ko rada pirmais lādiņš otrā vietā, B 2 - otrais pirmā vietā, v 1 un v 2 - lādiņu ātrums. Ja
pārvietojas
paralēli viens otram
tad magnētiskais spēks, tāpat kā Kulona spēks, ir centrālais un vienāds ar abiem lādiņiem, tas ir, darbība ir vienāda ar reakciju.
neparalēlā kustībā spēki F 12M un F 21M nav vienādi viens ar otru un nav vērsti pa vienu līniju. Un, ja lādiņi pārvietojas perpendikulāri viens otram, tad magnētiskais spēks darbojas tikai
pretdarbība
otrais (2. att.) Šis rezultāts ir pretrunā vienam no dabas pamatlikumiem, kas nosaka, ka darbība ir vienāda ar reakciju. Magnētisko spēku izteiksmes (2, 3) ir pretrunā arī citam dabas pamatlikumam - Galileja relativitātes principam, jo spēki ir atkarīgi no absolūtajiem ātrumiem, bet tie jānosaka ar relatīviem. saprata šīs pretrunas un deva vairāk sarežģīti izteicieni par spēkiem, kas
tālāk
aizmirsts. Atļaujot
klasiskās pretrunas
elektrodinamika,
Einšteins
izstrādāja relativitātes teoriju, ieviešot kustīgu ķermeņu izmēru samazināšanu, laika dilatāciju un tā tālāk. 
Magnētisko spēku ieviešana klasiskajā elektrodinamikā
tas izslēdzās
nepieciešams
tas neņem vērā atšķirību elektriskais lauks kustīgs lādiņš no stacionāra lauka un mijiedarbības spēks
pārvietojas
aprēķināts
ar statisku
Attiecīgi kustīgo lādiņu elektrisko lauku nosaka statiskais Maksvela vienādojums divD =
εE - elektriskā indukcija,
ρ - tilpuma lādiņa blīvums). Ja Orsteds, Ampere, Faradejs, Maksvels un viņu sekotāji ņemtu vērā attēloto elektrisko lauku atšķirības
izzustu nepieciešamība ieviest MF un magnētiskos spēkus. Parādīsim to, izmantojot strāvu mijiedarbības piemēru. Strāvas lauks Vadītājs, kas nes līdzstrāvu elektrisko strāvu, ir elektriski neuzlādēts, jo
pozitīvs
negatīvo skaits un cik lādiņu ienāk no vienas puses, tik daudz iziet no otras. Tomēr, neskatoties uz lādiņu kompensāciju, tas rada elektrisko lauku apkārtējā telpā. Tas ir saistīts ar faktu, ka kustīgo lādiņu (elektronu metālos) lauks ir lielisks
stacionārs
(pozitīvs
joni). Vadītāja lauka intensitāte ar strāvu E \u003d E D - E C, kur E D ir spriegums, ko rada kustīgi lādiņi, un E C ir tāda paša blīvuma statisks. Stacionāro lādiņu ķēdes elektriskais lauks (uzlādēts
elektrostatika
ir vienāds ar Ес= τ /(2 πε r), kur
τ - lineārais lādiņa blīvums. Vektors E C ir perpendikulārs vītnes asij un vērsts pa rādiusu r. Ja lādiņu ķēde kustas ar ātrumu v, tad to lauku, kā saka, ēteriskais vējš nes atpakaļ - tas atpaliek galīgā izplatīšanās ātruma c dēļ (3. att.). Tāpēc viņa spriedze 
Aproksimācija ir spēkā ātrumiem v, kas ir daudz mazāki par gaismas ātrumu c. *) Vadītāja kopējais elektriskais lauks ar strāvu, kur I = v τ - strāva,
µ ir vides absolūtā magnētiskā caurlaidība. Šeit tiek ņemts vērā, ka c 2 = 1/(εµ). Lai gan šis lauks tika atrasts eksperimentāli (tas ir īpaši spēcīgs
supravadošs
solenoīdi,
kur plūst lielas strāvas), to neatpazīst klasiskā elektrodinamika. Lai aprakstītu tā radītos efektus, tiek ieviests MF ar indukciju.
skaidro
efekti
(piemēram, divu strāvu mijiedarbība) un nevar izskaidrot
Piemēram,
ietekme
pastāvīgs
par fiksētu maksu, ko paredz (5). Strāvu mijiedarbība 1820. gadā Ampers atklāja, ka divi paralēli vadi ar strāvu I 1 un I 2 piesaista, ja strāvas plūst vienā
virziens,
nogrūzt,
pretstrāvas ar spēku, kur a ir attālums starp vadiem, l ir to garums. Viņš skaidroja šo faktu ar strāvu magnētisko lauku mijiedarbību (6). Tajā pašā laikā Ampere nezināja par elektrisko lauku esamību pie strāvu nesošiem vadiem (5) un neņēma vērā to mijiedarbības stiprumu. Apskatīsim, vai to pašu eksperimentāli izmērīto spēku (7) neiegūs, tikai ņemot vērā
elektriskās
mijiedarbības
vadi,
bez magnētiskā. Konkrētības labad pozitīvās daļiņas uzskatīsim par brīviem lādiņu nesējiem. Divu vadu mijiedarbības spēks ar strāvām I 1, I 2 summējas
komponenti: pirmā un otrā vada pozitīvo lādiņu atgrūšana
pievilcība
vispirms negatīvs
pozitīvs
otrais F-1+2,
pozitīvā pirmā un negatīvā otrā F +1-2 piesaiste, kā arī negatīvā pirmā un negatīvā otrā F -1-2 atgrūšana (4. att.) - 
Pēdējais
komponents
nekustīgs
negatīvs
maksas
noteikts
no elektrostatikas: 
Kur
τ 2 - lineārie lādiņu blīvumi vados. Atlikušie spēki jāaprēķina, ņemot vērā lādiņu ķēžu kustību attiecībā pret otru saskaņā ar (4). Šajā gadījumā, saskaņā ar relativitātes principu, ātrums v ir jāņem par relatīvo ātrumu, tas ir, F +1-2 v 1, F -1+2 v 2 un F +1+. 2 (v 1-v 2) . Rezultātā pēc spēku statisko komponentu samazināšanas iegūstam Aizvietojot šeit F c vērtību saskaņā ar (9), aizstājot no 2 līdz 1/(εµ), v 1 τ 1 ar I 1 un v 2 τ. 2 ar I 2, iegūstam ampēra izteiksmi (7) . Mīnusa zīme nozīmē pievilcību. Ja viena no straumēm
otrādi
norādes,
negatīvs, tad atgrūdošajam spēkam būs plus zīme. Līdz ar to, lai aprakstītu vadu mijiedarbību ar strāvu, nav nepieciešams ieviest starpposma vidi - MP. Nezaudējot, kā to darīja Ampers un viņa sekotāji, strāvas elektriskais lauks, šīs mijiedarbības izpratne un aprēķināšana kļūst vienkāršāka, stingrāka un vizuālāka. Šajā gadījumā izzūd pretrunu problēmas ar relativitātes principu un Ņūtona trešo likumu. Magnetizēšana kopā
aprakstīts
ar spēku
efekti
stacionārs MF izpaužas matērijas magnetizācijā. Magnetizācija ir ķermeņa magnētiskā momenta iegūšana
p M = q M l, kur q M ir pozitīvie un negatīvie magnētiskie lādiņi, un l ir attālums starp tiem (5. att., a). Vielas tilpuma vienības magnētisko momentu M = p M / V, kur V ir ķermeņa tilpums, sauc
magnetizācija. Tiek uzskatīts, ka tas ir proporcionāls MF spriegumam N: proporcionalitātes koeficientam
sauc par vielas magnētisko jutību. Vairāk
Jo labāk šī viela tiek magnetizēta. Faktiski nav magnētisko lādiņu q M, kas parādīti attēlā. 5, bet nepastāv magnetizētiem ķermeņiem. Reālas ir tikai apļveida strāvas, kas ir apļveida molekulāro strāvu vektoru summa un tiek sauktas par ampērstrāvām I A
(5. att., b). Magnetizētā reālā fiziskā attēla aizstāšana
mītisks
magnētiskais dipols (5. att., a) ir iespējams, jo pietiekami lielā attālumā no ķermeņa šo struktūru MF B ir gandrīz vienāda, un tieši tas ir novērojams
eksperiments. Tuvo MF struktūru atšķirība izpaužas tikai speciāli izstrādātos eksperimentos, kuros jo īpaši tiek parādīts, ka elementāri
ir
apļveida
saskaņā ar att. 5, b, nevis magnētiskie lādiņi saskaņā ar att. 5, a. 
Ja korpusa pamatnes laukums ir S un augstums ir l, tad saskaņā ar att. 5, un tā magnētiskais moments p M = MSl, un saskaņā ar att. 5, b p M = SI A. Pielīdzinot šīs vērtības, iegūstam, ka I A = Мl. Ja tagad no strāvas I A pārietam uz tās blīvumu uz ķermeņa garuma vienību J A = I A /l, tad izrādās, ka Tāpēc
magnetizācija
kas nav nekas vairāk kā Ampera cirkulārās strāvas lineārais blīvums. Ir zināms, ka stacionāru MF nevar izveidot, kā to nosaka klasiskās elektrodinamikas sakarība (11). Aizrauj tikai ar elektrisko
uztraukums
apļveida strāva, elektriskajam laukam jābūt apļveida emf E, tas ir, būt virpulim. Tad tikai tad, ja cirkulārā vadītspēja G nav vienāda ar nulli
G o E. Diferenciālā formā šis vienādojums izskatās šādi: kur
γ o = G o l/S - specifisks apļveida elektrovadītspēja
vielas,
izmērs 1/(Om m) vai S/m. No iegūtā vienādojuma (13) izriet, ka vielas “magnetizēšanai” ir nepieciešams nevis MF, bet gan nevienmērīgs virpuļveida elektriskais lauks, kura rotors (tas ir, dE y / dx - dE x / dy) nav vienāds ar nulli. Šādu lauku rada magnetizēšanas ierīces – solenoīdi, magnēti. apļveida vadīšana
γ o raksturo vielas spēju
"magnetizēt"
esošo
terminoloģija), vai precīzāk, vadīt apļveida elektrisko strāvu. Diamagnētos
γo ir mazs un negatīvs. Paramagnētos, kur ir nepāra elektronu apļveida strāvas, kas orientētas ar virpuļelektrisko lauku, γ o ir pozitīvs. IN
feromagnēti
Notiek Kirī, notiek nesapārotu elektronu apļveida strāvu orbītu spontāna orientācija, un ampērs rodas pats par sevi, bez ārējas ietekmes. Šajā gadījumā γ o izrādās vienāds ar bezgalību. Tas nozīmē, ka feromagnēti ir supravadītāji, bet nevis parastie ar bezgalīgu lineāro vadītspēju, bet gan cirkulārie ar bezgalīgi plūstošu apļveida strāvu. Kritiskā temperatūra
feromagnētiskie supravadītāji
Kirī punkts. Tāpēc feromagnētiskās vielas ir augstākās temperatūras supravadītāji. Ir arī klasiskie (t.i., lineārie) supravadītāji
"magnetizēt"
virpulis
elektriskais lauks un paliek pastāvīgi magnēti tik ilgi, cik vēlaties. Tomēr tajos plūstošā apļveida strāva ir nepārtraukta un nesastāv no daudzām molekulārām apļveida strāvām, kā tas ir feromagnētos. SECINĀJUMI Tādējādi magnētiskās mijiedarbības spēkiem ir tīri elektrisks raksturs. Tie ir saistīti ar atšķirību starp kustīgo lādiņu elektrisko lauku un stacionāro lādiņu lauku. Lai tos saprastu un aprēķinātu, nav nepieciešams ieviest magnētisko lauku. Vielas “magnetizācija” arī nav saistīta ar
magnētisks
un ar sajūsmu
apļveida strāvas
virpulis
elektrisks
Tāpēc feromagnēti
ir
augstas temperatūras supravadītāji pa apļveida strāvām.
No pieredzes zinām, ka magnēti pievelk dzelzi un citus magnētus. Ap tiem ir magnētiskais lauks. Kad šajā laukā nonāk slēgta vadoša ķēde, tajā var rasties elektriskā strāva, tas ir, var rasties elektriskais lauks.
Šī parādība ir zināma un saukta par elektromagnētisko indukciju. Tomēr rodas vairāki jautājumi. Vai iegūtais elektriskais lauks atšķiras no stacionāro lādiņu lauka? Kādu lomu spēlē vadītājs, tas ir, vai elektriskais lauks rodas tikai vadītājā, kas pievests pie magnēta? Vai arī šis lauks pastāv neatkarīgi no svešķermeņiem, kā arī magnētiskais lauks?
Atbildes uz šiem jautājumiem sniedza angļu valoda zinātnieks Džeimss Maksvels radīja teoriju elektromagnētiskais lauks. Devītajā klasē šo jautājumu apgūst tikai g vispārīgs izklāsts, bet pietiekami dziļā līmenī, lai atbildētu uz iepriekš minētajiem jautājumiem.
Tātad, ko fizika saka par elektromagnētisko lauku?
Teorētiski un praktiski ir pierādīts, ka laika gaitā mainīgs magnētiskais lauks rada mainīgu elektrisko lauku, bet laika gaitā mainīgs elektriskais lauks kalpo kā magnētiskā lauka avots. Šie mainīgie lauki kopā veido kopīgu vienotu elektromagnētisko lauku.
Elektromagnētiskā lauka avots ir paātrināti kustīgi elektriskie lādiņi. Elektroni, kas rotē ap atomu kodoliem, pārvietojas ar paātrinājumu, attiecīgi tie rada to pašu elektromagnētisko lauku ap sevi.
Kad elektroni pārvietojas vadītājā, veidojot elektrisko strāvu, tie vienmēr pārvietojas ar paātrinājumu, jo tie svārstās, tas ir, pastāvīgi maina kustības virzienu. Elektronu vājā saikne ar kodoliem un to spēja brīvi kustēties matērijā nosaka elektromagnētiskā lauka esamību vadītājos.
Nevadītājos elektroni ir daudz ciešāk saistīti ar atomu kodoliem, tāpēc tie nevar brīvi pārvietoties vielā, un to radītos elektromagnētiskos laukus dzēš pozitīvi lādētie atomu kodoli, tāpēc vielas paliek neitrālas un nevada strāvu.
Tomēr katra atsevišķa elektrona un protona elektromagnētiskie lauki joprojām pastāv un neatšķiras no tiem pašiem vadītājiem. Tāpēc nevadītāji var kļūt magnetizēti, piemēram, mati no ķemmes, un pēc tam saņemt elektrisko strāvu. Tas notiek, kad berzes rezultātā daļa elektronu tomēr atstāj atomus un veidojas nekompensēti lādiņi.
Tagad mēs varam droši atbildēt uz iepriekš minētajiem jautājumiem. Lādiņu elektriskais lauks miera stāvoklī vai kustībā, kā arī lauks, kas rodas no elektromagnētiskā indukcija, neatšķiras viens no otra.
Ap magnētu ir vispārējs elektromagnētiskais lauks, kura elektriskā sastāvdaļa pastāv neatkarīgi no tā, vai tuvumā atrodas vadītājs vai nav. Vadītājs, iekrītot šādā laukā, patiesībā ir tikai elektriskā lauka indikators, un vadītāja kā indikatora rādījumi ir tajā rodas elektriskā strāva.
Ap jebkuru vadītāju ar strāvu, t.i. kustīgi elektriskie lādiņi, ir magnētiskais lauks. Strāva jāuzskata par magnētiskā lauka avotu! Ap stacionāriem elektriskiem lādiņiem ir tikai elektriskais lauks, un ap kustīgiem lādiņiem ir gan elektriskais, gan magnētiskais lauks. HANS ØRSTEDS ()
1. Magnētiskais lauks rodas tikai kustīgu elektrisko lādiņu tuvumā. 2. Tas vājinās, attālinoties no strāvu nesošā vadītāja (vai kustīgā lādiņa), un nevar norādīt precīzas lauka robežas. 3. Noteiktā veidā iedarbojas uz magnētiskajām adatām 4. Ir enerģija un ir sava iekšējā struktūra, kas tiek parādīts, izmantojot magnētiskā lauka līnijas. Strāvas magnētiskā lauka magnētiskās līnijas ir slēgtas līnijas kas pārklāj vadītāju
Ja ķēdes ar strāvu ir savienotas virknē vienā vietā telpā, tad šādu veidojumu sauc par solenoīdu. Magnētiskais lauks ir koncentrēts solenoīda iekšpusē, izkliedēts ārpusē, un magnētiskā lauka līnijas solenoīda iekšpusē ir paralēlas viena otrai un lauks solenoīda iekšpusē tiek uzskatīts par viendabīgu, ārpus solenoīda - nehomogēnu. Ievietojot tērauda stieni solenoīda iekšpusē, mēs iegūstam vienkāršu elektromagnētu. Citādi vienādos apstākļos Elektromagnēta magnētiskais lauks ir daudz spēcīgāks nekā solenoīda magnētiskais lauks.
Vai Zemes magnētiskie poli sakrīt ar ģeogrāfiskajiem poliem? Vai atrašanās vieta ir mainījusies? magnētiskie stabi planētas vēsturē? Kas ir uzticams dzīvības aizsargs uz Zemes no kosmiskajiem stariem? Kāds ir izskata iemesls magnētiskās vētras uz mūsu planētas? Ar ko ir saistītas magnētiskās anomālijas? Kāpēc magnētiskajai adatai ir ļoti noteikts virziens visās Zemes vietās? Kur viņa rāda?
Termins "lauks" krievu valodā attiecas uz ļoti lielu telpu viendabīgs sastāvs piemēram, kvieši vai kartupeļi.
Fizikā un elektrotehnikā to izmanto, lai aprakstītu dažādi veidi viela, piemēram, elektromagnētiska viela, kas sastāv no elektriskiem un magnētiskiem komponentiem.
Elektriskais lādiņš ir saistīts ar šīm matērijas formām. Kad tas ir nekustīgs, ap to vienmēr ir elektriskais lauks, un, pārvietojoties, veidojas arī magnētiskais lauks.
Cilvēka priekšstats par elektrības būtību (vairāk precīza definīcija- elektrostatiskais) lauks tika izveidots, pamatojoties uz tā īpašību eksperimentālu izpēti, jo citas izpētes metodes pagaidām nepastāv. Ar šo metodi atklājies, ka tā iedarbojas uz kustīgiem un/vai stacionāriem elektriskiem lādiņiem ar noteiktu spēku. Izmērot tā vērtību, tiek novērtētas galvenās darbības īpašības.
Elektriskais lauks
Tas veidojas:
ap elektriskajiem lādiņiem (ķermeņiem vai daļiņām);
mainoties magnētiskajam laukam, kā, piemēram, notiek kustības laikā.
Tas ir attēlots ar spēka līnijām, kuras parasti tiek parādītas, kas rodas no pozitīviem lādiņiem un beidzas ar negatīviem. Tādējādi lādiņi ir elektriskā lauka avoti. Rīkojoties uz tiem, jūs varat:
noteikt lauka klātbūtni;
ievadiet kalibrētu vērtību, lai izmērītu tās vērtību.
Priekš praktiska izmantošana tiek izvēlēts jaudas raksturlielums, ko sauc par spriegumu, ko novērtē pēc pozitīvas zīmes ietekmes uz vienības lādiņu.
Tas darbojas uz:
elektriskie ķermeņi un lādiņi, kas kustās ar noteiktu spēku;
magnētiskos momentus, neņemot vērā to kustības stāvokļus.
Magnētiskais lauks tiek izveidots:
uzlādētu daļiņu strāvas pāreja;
elektronu magnētisko momentu summēšana atomos vai citās daļiņās;
ar īslaicīgām elektriskā lauka izmaiņām.
To attēlo arī spēka līnijas, taču tās ir noslēgtas pa kontūru un tām nav sākuma vai beigu, atšķirībā no elektriskajām līnijām.
Elektrisko un magnētisko lauku mijiedarbība
Pirmo teorētisko un matemātisko pamatojumu procesiem, kas notiek elektromagnētiskajā laukā, veica Džeimss Klerks Maksvels. Viņš iepazīstināja ar diferenciālo un integrālo formu vienādojumu sistēmu, kurā viņš parādīja elektromagnētiskā lauka savienojumus ar elektriskajiem lādiņiem un plūstošām strāvām nepārtrauktā vidē vai vakuumā.
Savā darbā viņš izmantoja šādus likumus:
Amperi, kas raksturo strāvas plūsmu caur vadītāju un magnētiskās indukcijas radīšanu ap to;
Faradejs, skaidrojot rašanos elektriskā strāva no mainīga magnētiskā lauka ietekmes uz slēgtu vadītāju.
Maksvela darbi noteica precīzas attiecības starp elektriskā un magnētiskā lauka izpausmēm atkarībā no telpā izplatītajiem lādiņiem.
Kopš Maksvela darbu publicēšanas ir pagājis daudz laika. Zinātnieki nemitīgi pēta eksperimentālo faktu izpausmes starp elektriskajiem un magnētiskajiem laukiem, taču arī šobrīd nav īpaši iespējams noskaidrot to būtību. Rezultāti ir ierobežoti praktisks pielietojums aplūkojamās parādības.
Tas izskaidrojams ar to, ka ar savu zināšanu līmeni varam tikai izvirzīt hipotēzes, jo pagaidām spējam tikai kaut ko pieņemt. Galu galā dabai ir neizsmeļamas īpašības, kuras vēl ir daudz un ilgi jāpēta.
Elektrisko un magnētisko lauku salīdzinošās īpašības
Izglītības avoti
Elektrības un magnētisma lauku savstarpējā saistība palīdz izprast acīmredzamo faktu: tie nav atsevišķi, bet gan saistīti, bet var izpausties dažādi, būdami vienots veselums – elektromagnētiskais lauks.
Ja iedomājamies, ka kādā kosmosa punktā ir izveidots nevienmērīgs elektriskā lādiņa lauks, nekustīgs attiecībā pret Zemes virsmu, tad miera stāvoklī ap to nevarēs noteikt magnētisko lauku.
Ja novērotājs sāk kustēties attiecībā pret šo lādiņu, tad lauks laika gaitā sāks mainīties un elektriskā sastāvdaļa tagad veidos magnētisku komponentu, ko neatlaidīgs pētnieks var redzēt ar saviem mērinstrumentiem.
Līdzīgā veidā šīs parādības izpaudīsies, kad uz kādas virsmas atrodas stacionārs magnēts, radot magnētisko lauku. Kad novērotājs sāk kustēties attiecībā pret to, viņš atklās elektriskās strāvas parādīšanos. Šis process apraksta elektromagnētiskās indukcijas fenomenu.
Tāpēc teikt, ka aplūkojamajā telpas punktā ir tikai viens no diviem laukiem: elektriskais vai magnētiskais, nav lielas jēgas. Šis jautājums ir jāuzdod saistībā ar atsauces sistēmu:
stacionārs;
mobilais.
Citiem vārdiem sakot, atskaites kadrs ietekmē elektrisko un magnētisko lauku izpausmi tāpat kā ainavu skatīšanās caur dažādu toņu filtriem. Stikla krāsas maiņa ietekmē mūsu uztveri par kopējo ainu, taču, pat ja par pamatu ņemam dabisko gaismu, ko rada saules gaismas caurlaidība gaisa atmosfērā, tā nedos patieso ainu kopumā, bet gan to izkropļot.
Tas nozīmē, ka atskaites sistēma ir viens no veidiem, kā pētīt elektromagnētisko lauku un ļauj spriest par tā īpašībām un konfigurāciju. Bet tam nav absolūtas nozīmes.
Elektromagnētiskā lauka indikatori
Elektriskais lauks
Elektriski uzlādēti ķermeņi tiek izmantoti kā indikatori, kas norāda uz lauka klātbūtni noteiktā kosmosa vietā. Viņi var izmantot elektrificētus mazus papīra gabaliņus, bumbiņas, piedurknes un “sultānas”, lai novērotu elektrisko komponentu.
Apskatīsim piemēru, kad divas indikatora lodītes atrodas plakana elektrificēta dielektriķa abās pusēs uz brīvas balstiekārtas. Tie būs vienādi piesaistīti tās virsmai un izstiepsies vienā līnijā.
Otrajā posmā mēs ievietojam plakanu metāla plāksni starp vienu no bumbiņām un elektrificēto dielektriķi. Tas nemainīs spēkus, kas iedarbojas uz indikatoriem. Bumbiņas nemainīs savu pozīciju.
Trešais eksperimenta posms ietver metāla loksnes iezemēšanu. Tiklīdz tas notiks, indikatora lodīte, kas atrodas starp elektrificēto dielektriķi un iezemēto metālu, mainīs savu pozīciju, mainot virzienu uz vertikālu. Tas vairs netiks piesaistīts platei un būs tikai pakļauts gravitācijas spēki smagums.
Šī pieredze liecina, ka iezemēti metāla vairogi bloķē elektriskā lauka līniju izplatīšanos.
Šajā gadījumā rādītāji var būt:
tērauda vīles;
slēgta ķēde, caur kuru plūst elektriskā strāva;
magnētiskā adata (piemērs ar kompasu).
Visizplatītākais ir princips, ka tērauda vīles tiek sadalītas pa magnētiskajām spēka līnijām. Tas ir iekļauts arī magnētiskās adatas darbā, kas, lai samazinātu berzes spēku pretdarbību, tiek fiksēta uz asa gala un tādējādi saņem papildu griešanās brīvību.
Likumi, kas apraksta lauku mijiedarbību ar uzlādētiem ķermeņiem
Elektriskie lauki
Elektrisko lauku iekšienē notiekošo procesu ainu precizēja eksperimentāls darbs Kulons, ko veic ar punktveida lādiņiem, kas piekārti uz plānas un garas kvarca pavediena.
Kad uzlādēta bumbiņa tika pietuvināta viņiem, pēdējā ietekmēja viņu stāvokli, liekot viņiem novirzīties par noteiktu summu. Šī vērtība tika ierakstīta speciāli izstrādātas ierīces skalā.
Tādā veidā elektrisko lādiņu savstarpējās iedarbības spēki, ko sauc par . Tie ir aprakstīti matemātiskās formulas, ļaujot veikt provizoriskus projektēto ierīču aprēķinus.
Magnētiskie lauki
Šeit tas darbojas labi, pamatojoties uz vadītāja mijiedarbību ar strāvu, kas atrodas magnētiskā lauka līnijās.
Lai virzītu spēku, kas iedarbojas uz vadītāju, kuram caur to plūst strāva, tiek izmantots noteikums, kas izmanto kreisās rokas pirkstu izvietojumu. Četriem kopā savienotajiem pirkstiem jābūt novietotiem strāvas virzienā, un magnētiskā lauka līnijām jāievada plaukstā. Tad izspiedušies īkšķis norādīs vēlamā spēka darbības virzienu.
Lauku grafiskie attēli
Lai tos apzīmētu zīmēšanas plaknē, tiek izmantotas spēka līnijas.
Elektriskie lauki
Lai apzīmētu spriegojuma līnijas šajā situācijā, tiek izmantots potenciālais lauks, ja ir stacionāri lādiņi. elektropārvades līnija iznāk no pozitīvs lādiņš un kļūst negatīvs.
Elektriskā lauka modelēšanas piemērs ir hinīna kristālu ievietošana eļļā. Vairāk mūsdienīgā veidā pārdomāta izmantošana datorprogrammas grafiskie dizaineri.
Tie ļauj izveidot ekvipotenciālu virsmu attēlus, spriest par elektriskā lauka skaitlisko vērtību un analizēt dažādas situācijas.
Magnētiskie lauki
Displeja skaidrības labad tiek izmantotas virpuļa laukam raksturīgas līnijas, kad tās ir aizvērtas ar vienu kontūru. Iepriekš sniegtais piemērs ar tērauda vītnēm skaidri parāda šo parādību.
Jaudas raksturlielumi
Tie parasti tiek izteikti vektoru lielumi, kam ir:
noteikts darbības virziens;
spēka vērtība, kas aprēķināta, izmantojot atbilstošo formulu.
Elektriskie lauki
Vienības lādiņa elektriskā lauka intensitātes vektoru var attēlot trīsdimensiju attēla formā.
Tā izmērs:
vērsta no lādiņa centra;
ir izmērs atkarībā no aprēķina metodes;
tiek noteikts ar bezkontakta darbību, tas ir, attālumā, kā darbības spēka attiecību pret lādiņu.
Magnētiskie lauki
Spriegums, kas rodas spolē, ir redzams nākamajā attēlā.
Jauda magnētiskās līnijas tajā no katra pagrieziena uz ārpusi tiem ir vienāds virziens un summējas. Interturn telpas iekšpusē tie ir vērsti pret skaitītāju. Sakarā ar to iekšējais lauks ir novājināts.
Spriedzes lielumu ietekmē:
strāvas stiprums, kas iet caur tinumu;
tinumu pagriezienu skaits un blīvums, kas nosaka spoles aksiālo garumu.
Lielākas strāvas palielina magnetomotīves spēku. Turklāt divās spoles ar vienādu apgriezienu skaitu, bet dažādi blīvumi to tinumu, pārejot tai pašai strāvai, šis spēks būs lielāks tur, kur pagriezieni atrodas tuvāk.
Tādējādi elektriskajiem un magnētiskajiem laukiem ir pilnīgi noteiktas atšķirības, bet tie ir viena kopīgā lauka - elektromagnētiskā - savstarpēji saistīti komponenti.
"Vadītāji elektriskajā laukā; dielektriķi elektriskajā laukā" - Dielektriķi ir materiāli, kuros nav brīvu elektrisko lādiņu. Dielektriķu polarizācija. Dielektriķi. Dielektriķu pielietojums. Saskaņā ar lauka superpozīcijas principu spriedze vadītāja iekšpusē ir nulle. Tēma: "Vadītāji un dielektriķi elektriskajā laukā." Platformu maksas ir vienādas. Ir trīs veidu dielektriķi: polārie, nepolārie un feroelektriskie.
“Uz Kuļikovas lauka” - Un mēs stāvam kā klusa siena, saspiežot dūres. Un asinis tecēja kā ūdens. Un šedevra autors laipni vārdi"Mums noteikti jāatceras." Un Maskavas birstes... un damasta zobeni... No rīta migla mūs klāja klusumā, Pat bridējputni apklusa. Vasņecovs “Pēc slaktiņa”. Vavilovs "Peresvetas duelis ar Čelubeju". Un pirms attēla esmu pārliecināts, ka tā nav nejaušība, dvēsele nevar nenodrebēt!
“Elektriskā lauka lādiņš” — kurā lauka punktā potenciāls ir mazāks? 1) 1 2) 2 3) 3 4) Visos lauka punktos potenciāls ir vienāds. Neuzlādēts šķidruma piliens ir sadalīts divās daļās. Izolētā sistēmā visu ķermeņu lādiņu algebriskā summa paliek nemainīga. 10-7 C lādiņš tika ievadīts elektriskajā laukā ar stiprumu 200 N/C. Negatīvs.
"Vortex elektriskais lauks" - Vortex elektriskais lauks. Virpuļu lauks. Indukcijas elektriskais lauks ir virpulis. Elektriskais lauks ir virpuļlauks. Elektriskās strāvas rašanās iemesls stacionārā vadītājā ir elektriskais lauks. Elektriskais lauks.
"Lauks" - kāts taisns, zarains, 20 - 50 cm augsts, klāts, tāpat kā lapas, ar mīkstiem matiņiem. Rudzupuķe. Biotops: pazemē pļavās, laukos un mežos. Bebrs. Mīkla: Pāri laukiem, pāri pļavām radusies gracioza loka? Dzīvotne: Ziemeļamerika, Ziemeļi un Centrs. Ejiet pa lauku. Kurmis ir mazs zīdītājs ar lielu apetīti.
“Kuļikovas kauja Maskavā” - atcerieties stāvo nolaišanos uz augstceltne pie Yauz vārtiem. Ka Kuļikovas laukā Dmitrija Donskoja karaspēks necīnījās ar stepju nomadiem. Līdz ar to DON, DON, t.i., LOWER reģions. Vārdnīca V. Dāls). Šeit ir Soļankas iela, ko agrāk sauca arī par KULIZHKI, t.i., Kulishki. Par to, ka tolaik Krievijā nebija iekarotāju.