Pjesa I. Fusha e palëvizshme
Pyetjes së parashtruar në titull, kushdo do të përgjigjet pozitivisht. Përndryshe, pse një copë hekuri tërhiqet nga një magnet, si kthehet gjilpëra e busullës në veri? (MT) është studiuar tërësisht eksperimentalisht, është përshkruar në mënyrë rigoroze teorikisht dhe praktika shërben si kriter për vërtetësinë e ideve rreth tij. MP rrotullon rotorët e motorëve elektrikë, gjeneron në termocentrale, shërben Ambienti i punës në elektromagnet, transformatorë, përshpejtues të grimcave të ngarkuara dhe shumë pajisje të tjera të teknologjisë moderne. Kjo fushë forcon çelikun, eliminon zgavrat e tkurrjes në shkrirjen e metaleve, shkatërron shkallën në kaldaja me avull dhe tubacionet e furnizimit me nxehtësi, si dhe depozitat e parafinës në tubacionet e naftës. Trajtimi magnetik i patateve, farave të bimëve, karburantit të automobilave, ujit të thjeshtë etj. çon në rezultate fantastike, të pashpjegueshme shkenca moderne. Dukuritë “magnetike”, si në mesjetë, janë të rrethuara nga një mjegull misteri dhe krah për krah me ato magjike. Kjo përdoret nga pseudoshkencëtarët, mashtruesit dhe sharlatanët. Nëse shëruesit mesjetarë trajtonin dëmtimet dhe syrin e keq me një magnet, atëherë një numër institucionesh kryesore në vend shesin pajisje magnetoterapie që supozohet se kurojnë qindra sëmundje të natyrë të ndryshme. Astrologët
mbështetje "shkencore".
të vërtetën
parashikimet nga ndikimi i MF kozmik të planetëve. Mos bëni pa MP dhe shpikës të shumtë të makinave me lëvizje të përhershme,
premtuese
të pakufizuar
energji të lirë dhe të pastër. Rrotullimi i magnetit krijon
mitike
përdredhje
përpunoni infuzionet e bimëve, duke marrë kura të mrekullueshme për sëmundje të ndryshme. Magnetët e shpikur që mbrojnë
sylesh
rrufeja. Magnetizmi shpjegon ngjitjen e pllakave në trupin e njeriut dhe shumë dukuri të tjera të pakuptueshme. Ne e ndjejmë MT me duart tona, duke sjellë një copë hekuri në një magnet dhe ne mund ta shohim strukturën e tij me sytë tanë, duke përdorur
hekuri
tallash.
Për aq sa
MP na jepet në ndjesi, matet me instrumente dhe përdoret në praktikë, njihet si një lloj materie e veçantë. Atij i vlerësohej masa dhe energjia. Sidoqoftë, jo gjithçka që na jepet në ndjesi është
objektiv
realitet
çështje. Një person ka një imagjinatë të pasur dhe shpesh ndjen diçka që nuk është në të vërtetë aty. Le të kujtojmë forcat "të pastra" dhe "të papastra", goblinin, qengjin, këmbën e madhe, përbindëshin e Loch Ness, UFO-n. Në fund të fundit, dikush e pa, dëgjoi, preku gjithë këtë, e regjistroi në fotografi dhe në protokolle, dhe disa madje fluturuan në disqe aliene. Shkencëtarët gjithashtu shpesh vërejnë se nuk ekziston -
kuantizimi
tensionit
temperatura, shkrirja e ftohtë bërthamore, shumë grimca elementare, fusha përdredhëse etj. Le të kujtojmë gjithashtu historinë e flogistonit, doktrina e të cilit ishte mbizotëruese në termodinamikë.
Lomonosov.
vërshoj
"Lënda e zjarrtë" nga një sobë e nxehtë ndihet mirë nga një dorë e ngritur në të. Teoria e phlogiston dha një përshkrim të saktë
termike
konfirmuar
praktikë. Përkundër kësaj, me zhvillimin e shkencës, phlogiston duhej
refuzoj.
të kuptuarit
proceset termike janë bërë më rigoroze, të thella dhe të thjeshta. Por a nuk është një “flogiston” i tillë deputeti koncepti i të cilit trashëguam nga historia? Në të vërtetë, çfarë lloj lënde është kjo që zhduket gjatë kalimit nga një kornizë referimi e palëvizshme në atë që lëviz së bashku me ngarkesën? Çfarë është një fushë nëse nuk ka materialin e vet
transportuesit
magnetike
monopole (madje
elementare
magnetizëm
për shkak të rrymave rrethore)? A mundet një material MF të bëjë që transportuesit e ngarkesës të lëvizin në mbështjelljen dytësore të një transformatori, nëse nuk preken drejtpërdrejt, duke mbetur të lokalizuar në bërthamën e hekurit? A është e mundur të shpjegohet nga një këndvështrim materialist
devijimi
i ngarkuar
një grimcë që kalon pranë një magneti jashtë fushës së saj magnetike (efekti Aharonov-Bohm)? Pyetje të tilla si do të tregohen më poshtë mund të jenë
vendosur
një tufë me. klasike
Elektrodinamika Amper-Faraday-Maxwell nuk u jep përgjigje atyre. Bazuar në ekzistencën e MF, elektrodinamika
kundërshton
ligjet themelore të natyrës. V punë prezente do të tregohet se MT nuk ekziston në natyrë, është fiksioni ynë. Të gjitha fenomenet dhe efektet që i atribuohen magnetizmit janë të një natyre thjesht elektrike dhe përshkruhen më rreptësisht, thjesht dhe qartë pa MT. Nga
ekzistuese
idetë
duket
fikse
stacionare
efektet
ndërveprimet
ngarkesat lëvizëse, të ndryshueshme - në pamjen e EMF në një qark të mbyllur. Këto efekte do të merren parasysh, përkatësisht, në pjesën e parë dhe të dytë të veprës. Ndërveprimi i ngarkesave pikësore Termi stacionar, domethënë konstant në kohë, krijon iluzionin e diçkaje të pandryshueshme dhe të palëvizshme.
stacionare
në thelb është një fenomen dinamik. Ajo
krijuar
vetëm duke lëvizur ngarkesat dhe zbulohet vetëm prej tyre. Besohet se një deputet i palëvizshëm është në dispozicion për ata që fluturojnë pranë nesh ngarkesat elektrike, rreth trarëve të grimcave të ngarkuara dhe telave me rrymë, brenda solenoideve, në polet e magnetëve të përhershëm. Në të gjitha këto raste
burimi
janë
duke lëvizur
(në magnetet e përhershëm nga feromagnetet ka rryma unazore molekulare, dhe në magnetet nga superpërçuesit - makrorrymat unazore). Madje grimcat elementare- elektronet, protonet, neutronet MF shkaktohet nga lëvizja rrethore e lëndës së ngarkuar. Dëshmi
realitet
deputet i palëvizshëm shërbej
aktuale
ngarkesa elektrike lëvizëse. Regjistrohet dhe matet nga devijimi i grimcave të ngarkuara që kalojnë, nga tërheqja ose zmbrapsja e telave me rrymë,
magnet,
solenoidet,
kthesë
gjilpërë magnetike,
magnetizimi
substancave
polarizimi i grimcave elementare. Të gjitha këto raste reduktohen në forcën e ndërveprimit të dy ngarkesave lëvizëse, të cilën e konsiderojmë së pari. Në hapësirën përreth krijohet një ngarkesë pikë e palëvizshme fushe elektrike, intensiteti E i të cilit është i njëjtë në të gjitha drejtimet dhe zvogëlohet me distancën r sa 1/r 2 . Vektori E drejtohet përgjatë rrezes dhe sipërfaqet ekuipotenciale duken si sfera me një qendër të përbashkët në ngarkesë (Fig. 1, a). Ndërveprimi i dy tarifave fikse
q 1, q 2 përshkruhet nga ligji i Kulombit: 
ku nje -
largësia
akuza,
lejueshmëria absolute e mediumit. Në këtë rast, forcat F 12 që veprojnë nga ana e ngarkesës së parë në të dytën, dhe F 21 - nga ana e së dytës në të parën, janë të barabarta dhe të kundërta, domethënë, në përputhje me ligjin e tretë të Njutonit, veprimi është i barabartë me reagimin. 
Fusha e një ngarkese lëvizëse është e ndryshme nga fusha e një ngarkese të palëvizshme (Fig. 1, b). Sipërfaqet ekuipotenciale janë tashmë
janë
koncentrike
qendrat e tyre
janë duke u zhvendosur
duke lëvizur
ngarkuar. Kjo
shperndare nga
përfundimtare
shpejtësia,
shpejtësia
secili pasues
emetuar
pikat në hapësirë ku ngarkesa është zhvendosur. Për shkak të ndryshimit midis fushave të ngarkesave lëvizëse dhe të palëvizshme, forca e bashkëveprimit të ngarkesave lëvizëse nuk është e barabartë me Kulombin F k (1), por ndryshon prej tij: F = F k + F m (shuma është vektoriale këtu ). Forca shtesë Fm, që lind për shkak të lëvizjes, në elektrodinamikën klasike quhet forcë magnetike dhe shoqërohet me praninë e MF në ngarkesat lëvizëse. Përcaktohet nga ligji i Amperit: Kllapat e drejtpërdrejta këtu nënkuptojnë produktin vektorial, B 1 - i krijuar nga ngarkesa e parë në vendndodhjen e të dytës, B 2 - e dyta në vendin e të parit, v 1 dhe v 2 - shpejtësia e ngarkesave. Nëse
janë duke lëvizur
paralel me njëri-tjetrin
atëherë forca magnetike, si forca e Kulonit, është qendrore dhe e njëjtë për të dy ngarkesat, domethënë veprimi është i barabartë me reaksionin.
Lëvizja jo paralele e forcës F 12M dhe F 21M nuk janë të barabarta me njëra-tjetrën dhe nuk janë të drejtuara në të njëjtën linjë. Dhe nëse ngarkesat lëvizin pingul me njëra-tjetrën, atëherë forca magnetike vepron vetëm
opozita
i dyti (Fig. 2) Ky rezultat bie ndesh me një nga ligjet themelore të natyrës, i cili thotë se veprimi është i barabartë me reagimin. Shprehjet për forcat magnetike (2, 3) kundërshtojnë gjithashtu një ligj tjetër themelor të natyrës - parimin e relativitetit të Galileos, pasi forcat varen nga shpejtësitë absolute, por duhet të përcaktohen nga ato relative. i kuptoi këto kontradikta dhe dha më shumë shprehje komplekse për forcat që
me tutje
e harruar. Duke lejuar
kontradiktat e klasikes
elektrodinamika,
Ajnshtajni
zhvilloi teorinë e relativitetit, duke prezantuar zvogëlimin e madhësisë, zgjerimin e kohës, e kështu me radhë për trupat në lëvizje. 
Futja e forcave magnetike në elektrodinamikën klasike
doli
e nevojshme
nuk merr parasysh dallimin fushe elektrike ngarkesa lëvizëse nga fusha e një ngarkese të palëvizshme dhe forca e ndërveprimit
duke lëvizur
e llogaritur
sipas statike
Prandaj, fusha elektrike e ngarkesave lëvizëse përcaktohet nga ekuacioni statik i Maxwell-it divD =
εE - induksion elektrik,
ρ është dendësia e ngarkesës në masë). Nëse Oersted, Ampere, Faraday, Maxwell dhe ndjekësit e tyre do të merrnin parasysh ndryshimin në fushat elektrike të përshkruara
do të zhdukej nevoja për të futur MF dhe forca magnetike. Le ta demonstrojmë këtë në shembullin e ndërveprimit të rrymave. Fusha e rrymës Një përcjellës që bart një rrymë elektrike të drejtpërdrejtë është e pa ngarkuar elektrike sepse
pozitive
numri i atyre negative dhe sa ngarkesa hyjnë nga njëra anë, aq shumë dalin nga tjetra. Megjithatë, pavarësisht kompensimit të ngarkesave, ajo krijon një fushë elektrike në hapësirën përreth. Kjo për faktin se fusha e ngarkesave lëvizëse (elektronet në metale) është e shkëlqyer
i palëvizshëm
(pozitive
jonet). Fuqia e fushës së një përcjellësi me rrymë E \u003d E D - E C, ku E D është tensioni i krijuar nga ngarkesat lëvizëse, dhe E C është statike me të njëjtën densitet. Fusha elektrike e një zinxhiri ngarkesash fikse (të ngarkuara
elektrostatike
barazohet me Es= τ /(2 πε r), ku
τ është dendësia lineare e ngarkesës. Vektori E C është pingul me boshtin e fillit dhe i drejtuar përgjatë rrezes r. Nëse zinxhiri i ngarkesave lëviz me shpejtësinë v, atëherë fusha e tyre, siç thonë ata, mbartet nga era eterike - ajo mbetet prapa për shkak të shpejtësisë së kufizuar të përhapjes c (Fig. 3). Prandaj, intensiteti i tij 
Përafrimi është i vlefshëm për shpejtësi v shumë më të vogla se shpejtësia e dritës c. *) Fusha totale elektrike e përcjellësit me rrymë ku I = v τ - rrymë,
μ është përshkueshmëria absolute magnetike e mediumit. Këtu merret parasysh se c 2 = 1/(εµ). Edhe pse kjo fushë u gjet eksperimentalisht (është veçanërisht e fortë
superpërcjellëse
solenoidet,
ku rrjedhin rryma të mëdha), nuk njihet nga elektrodinamika klasike. Për të përshkruar efektet e krijuara prej tij, është futur një MF me induksion.
shpjegon
efektet
(për shembull, ndërveprimi i dy rrymave) dhe nuk mund të shpjegojë
Për shembull,
ndikim
të përhershme
me një tarifë fikse të parashikuar nga (5). Ndërveprimi i rrymave Në vitin 1820, Amperi zbuloi se dy tela paralelë me rrymat I 1 dhe I 2 tërhiqen nëse rrymat rrjedhin në një
drejtim,
zmbraps,
kundër rrymave, me një forcë ku a është distanca midis telave, l është gjatësia e tyre. Ai e shpjegoi këtë fakt me ndërveprimin e fushave magnetike të rrymave (6). Në të njëjtën kohë, Ampere nuk dinte për ekzistencën e fushave elektrike (5) në telat me rrymë dhe nuk mori parasysh forcën e ndërveprimit të tyre. Le të shohim nëse e njëjta forcë e matur eksperimentalisht (7) nuk do të dalë, vetëm duke marrë parasysh
elektrike
ndërveprimet
telat,
pa magnetike. Për saktësi, ne i konsiderojmë grimcat pozitive si bartës të ngarkesës së lirë. Shtohet forca e bashkëveprimit të dy telave me rrymat I 1, I 2
komponentët: zmbrapsja e ngarkesave pozitive të telit të parë dhe pozitiv të dytë
tërheqje
negative së pari
pozitive
e dyta F -1+2,
tërheqja e së dytës pozitive të parë dhe negative F +1-2, si dhe zmbrapsja e së dytës negative të parë dhe negative F -1-2 (Fig. 4) - 
E fundit
komponent
i palëvizshëm
negativ
akuzat
të përcaktuara
nga elektrostatika: 
ku
τ 2 - dendësia lineare e ngarkesës në tela. Llogaritja e forcave të mbetura duhet të kryhet duke marrë parasysh lëvizjen e zinxhirëve të ngarkesave në lidhje me njëri-tjetrin sipas (4). Në këtë rast, në përputhje me parimin e relativitetit, si shpejtësi v, duhet të merrni shpejtësinë relative, domethënë për F +1-2 v 1, për F -1 + 2 v 2 dhe për F + 1+2 (v 1 -v 2) . Si rezultat, pas zvogëlimit të përbërësve statikë të forcave fitojmë.Duke zëvendësuar këtu vlerën e F c sipas (9), duke zëvendësuar nga 2 në 1/(εµ), v 1 τ 1 në I 1 dhe v. 2 τ 2 deri në I 2 , marrim shprehjen Amper (7) . Shenja minus do të thotë tërheqje. Nëse një dalje
e kundërta
drejtime,
negative, atëherë do të ketë një forcë refuzuese me një shenjë plus. Prandaj, për të përshkruar ndërveprimin e telave me rrymën, nuk është e nevojshme të futni një medium të ndërmjetëm - MF. Pa humbur, siç bëri Amperi dhe ndjekësit e tij, fushën elektrike të rrymës, bëhet më e lehtë, më e rreptë dhe më e qartë për të kuptuar dhe llogaritur këtë ndërveprim. Në këtë rast, problemet e kontradiktave me parimin e relativitetit dhe ligjin e tretë të Njutonit zhduken. Magnetizimi Së bashku
përshkruar
pushtet
efektet
MF i palëvizshëm manifestohet në magnetizimin e materies. Magnetizimi është përvetësimi i një momenti magnetik nga trupi
p M = q M l , ku q M janë ngarkesa magnetike pozitive dhe negative, dhe l është distanca ndërmjet tyre (Fig. 5, a). Momenti magnetik i një njësie vëllimi të një substance M \u003d p M / V, ku V është vëllimi i trupit, quhet
magnetizimi. Besohet se është në përpjesëtim me forcën e MP N: dhe koeficientin e proporcionalitetit
quhet ndjeshmëria magnetike e një lënde. Më shumë
Sa më mirë të magnetizohet kjo substancë. Në fakt, nuk ka ngarkesa magnetike q M të tipit të paraqitur në fig. 5, por nuk ekziston për trupat e magnetizuar. Vetëm rrymat rrethore janë reale, të cilat janë shuma vektoriale e rrymave molekulare rrethore dhe quhen rryma amperi I A
(Fig. 5b). Zëvendësimi i figurës reale fizike të magnetizuar
mitik
dipoli magnetik (Fig. 5, a) është i mundur sepse në një distancë mjaft të madhe nga trupi, fusha magnetike B e këtyre strukturave është pothuajse e njëjtë, dhe është pikërisht kjo
eksperiment. Dallimi midis strukturave MT me rreze të shkurtër manifestohet vetëm në eksperimente të projektuara posaçërisht, në të cilat, në veçanti, tregohet se elementare
zotërojnë
rrethore
sipas fig. 5b, dhe jo nga ngarkesat magnetike sipas fig. 5, a. 
Nëse sipërfaqja e bazës së trupit është S dhe lartësia është l, atëherë në përputhje me Fig. 5, dhe momenti i tij magnetik p M = MSl, dhe sipas fig. 5b p M = SI A. Duke barazuar këto vlera, marrim se I A = Мl. Nëse tani kalojmë nga rryma I A në densitetin e saj për njësi gjatësi të trupit J A = I A /l, atëherë rezulton se Prandaj,
magnetizimi
që nuk është gjë tjetër veçse dendësia lineare e rrymës rrethore të Amperit. Dihet se nuk mund të krijohet nga një MF i palëvizshëm, siç thotë relacioni (11) i elektrodinamikës klasike. ngacmuar vetëm nga elektrike
zgjimin
rrymë rrethore, fusha elektrike duhet të ketë një emf rrethore E, domethënë të jetë vorbull. Atëherë vetëm për përçueshmëri rrethore jo zero G
G o E. Në formë diferenciale, ky ekuacion duket kështu: ku
γ o \u003d G o l / S - rrethore specifike Përçueshmëria elektrike
substancave
dimensioni është 1/(Ohm m) ose Sm/m. Nga ekuacioni i marrë (13) rrjedh se për "magnetizimin" e një substance, nuk është e nevojshme të kemi një fushë magnetike, por një fushë elektrike johomogjene, vorbull, rotori i së cilës (d.m.th., dE y / dx - dE x / dy) nuk është e barabartë me zero. Një fushë e tillë krijohet nga pajisjet magnetizuese - solenoidet, magnetët. përçueshmëri rrethore
γ o karakterizon aftësinë e një lënde
"magnetizoj"
ekzistuese
terminologji), ose më mirë, për të kryer një rrymë elektrike rrethore. Në diamagnet
γo është i vogël dhe negativ. Në paramagnet, ku ka rryma rrethore të elektroneve të paçiftëzuara të orientuara nga një fushë elektrike vorbull, γ o është pozitiv. V
feromagnetet
Curie ndodh orientimi spontan i orbitave të rrymave rrethore të elektroneve të paçiftuara dhe Amperi lind vetvetiu, pa ndikime të jashtme. Në këtë rast, γ o rezulton të jetë e barabartë me pafundësinë. Kjo do të thotë se feromagnetët janë superpërçues, por jo të zakonshëm me përçueshmëri lineare të pafundme, por rrethore me një rrymë rrethore pafundësisht. Temperatura kritike
superpërçuesit ferromagnetikë
Pika Curie. Prandaj, substancat ferromagnetike janë superpërçuesit me temperaturë më të lartë. Superpërcjellësit klasikë (d.m.th., linearë) janë gjithashtu
"magnetizoj"
vorbull
fushë elektrike dhe mbeten magnet të përhershëm për një kohë të pacaktuar. Megjithatë, rryma rrethore që rrjedh në to është e vazhdueshme dhe nuk përbëhet nga shumë rryma rrethore molekulare, si te ferromagnetët. PËRFUNDIME Kështu, forcat e bashkëveprimit magnetik janë thjesht elektrike në natyrë. Ato lidhen me ndryshimin midis fushës elektrike të ngarkesave lëvizëse dhe fushës së atyre të palëvizshme. Për kuptimin dhe llogaritjen e tyre, nuk ka nevojë të futet një fushë magnetike. "Magnetizimi" i një substance gjithashtu nuk shoqërohet me
magnetike
dhe me eksitim
rryma rrethore
vorbull
elektrike
Prandaj, feromagnetët
janë
superpërçuesit me temperaturë të lartë në rryma rrethore.
Ne e dimë nga përvoja se magnetët tërheqin hekurin dhe magnetët e tjerë. Ata kanë një fushë magnetike rreth tyre. Kur një qark i mbyllur përcjellës hyn në këtë fushë, në të mund të ndodhë një rrymë elektrike, domethënë shfaqja e një fushe elektrike.
Ky fenomen është i njohur dhe quhet induksion elektromagnetik. Megjithatë, lindin një sërë pyetjesh. A ndryshon fusha elektrike që rezulton nga fusha e ngarkesave të palëvizshme? Çfarë roli luan përcjellësi, pra a lind fusha elektrike vetëm në përcjellësin e sjellë në magnet? Apo ekziston kjo fushë e pavarur nga objektet e huaja, së bashku me atë magnetike?
Anglishtja u përgjigjet këtyre pyetjeve. shkencëtari James Maxwell, pasi krijoi teorinë fushë elektromagnetike. Në klasën e nëntë, kjo pyetje studiohet vetëm në në terma të përgjithshëm, por në një nivel mjaft të thellë për t'iu përgjigjur pyetjeve të mësipërme.
Pra, çfarë thotë fizika për fushën elektromagnetike?
Është vërtetuar teorikisht dhe praktikisht se një fushë magnetike që ndryshon me kalimin e kohës gjeneron një fushë elektrike alternative, dhe një fushë elektrike që ndryshon me kohën shërben si burim i një fushe magnetike. Këto fusha të ndryshueshme së bashku formojnë një fushë të përbashkët të unifikuar elektromagnetike.
Burimi i fushës elektromagnetike janë ngarkesat elektrike që lëvizin me shpejtësi. Elektronet, duke rrotulluar rreth bërthamave të atomeve, lëvizin me nxitim, përkatësisht, ato gjenerojnë rreth vetes këtë fushë elektromagnetike.
Kur elektronet lëvizin në një përcjellës, duke formuar një rrymë elektrike, ato lëvizin me nxitim gjatë gjithë kohës, ndërsa lëkunden, domethënë ndryshojnë drejtimin e lëvizjes së tyre gjatë gjithë kohës. Lidhja e dobët e elektroneve me bërthamat dhe aftësia e tyre për të lëvizur lirshëm brenda substancës dhe për shkak të ekzistencës së një fushe elektromagnetike në përcjellës.
Në jopërçuesit, elektronet janë shumë më fort të lidhur me bërthamat e atomeve, kështu që ato nuk mund të lëvizin lirshëm brenda substancës, dhe fushat elektromagnetike të krijuara prej tyre kompensohen nga bërthamat e atomeve të ngarkuara pozitivisht, kështu që substancat mbeten neutrale dhe të mos përçojë rrymë.
Sidoqoftë, fushat elektromagnetike të çdo elektroni dhe protoni individual ekzistojnë ende dhe nuk ndryshojnë në asnjë mënyrë nga të njëjtat fusha në përcjellës. Prandaj, jo-përçuesit janë në gjendje të magnetizohen, siç janë flokët nga një krehër, dhe më pas të tronditen. Kjo ndodh kur, si rezultat i fërkimit, disa nga elektronet megjithatë largohen nga atomet dhe formohen ngarkesa të pakompensuara.
Tani mund t'u përgjigjemi me besim pyetjeve të mësipërme. Fusha elektrike e ngarkesave prehëse ose lëvizëse, si dhe fusha e përftuar si rezultat induksioni elektromagnetik, nuk janë të ndryshëm nga njëri-tjetri.
Rreth magnetit ekziston një fushë e përgjithshme elektromagnetike, përbërësi elektrik i së cilës ekziston pavarësisht nëse ka një përcjellës afër apo jo. Përçuesi, duke rënë në një fushë të tillë, është në të vërtetë vetëm një tregues i fushës elektrike, dhe treguesit e përcjellësit si tregues janë rryma elektrike që lind në të.
Rreth çdo përcjellësi me rrymë, d.m.th. duke lëvizur ngarkesat elektrike, ekziston një fushë magnetike. Rryma duhet të konsiderohet si burim i një fushe magnetike! Rreth ngarkesave elektrike të palëvizshme ka vetëm një fushë elektrike, dhe rreth ngarkesave lëvizëse - elektrike dhe magnetike. HANS OERSTED ()
1. Një fushë magnetike ndodh vetëm pranë ngarkesave elektrike lëvizëse. 2. Dobësohet ndërsa largohet nga një përcjellës me rrymë (ose një ngarkesë lëvizëse) dhe është e pamundur të tregohen kufijtë e saktë të fushës. 3. Vepron në gjilpëra magnetike në një mënyrë të caktuar 4. Ka energji dhe ka të sajën strukturën e brendshme, e cila shfaqet duke përdorur linja magnetike të forcës. Vijat magnetike të fushës magnetike të rrymës janë linjat e mbyllura duke mbuluar përcjellësin
Nëse qarqet me rrymë janë të lidhura në seri në një vend në hapësirë, atëherë një formacion i tillë quhet solenoid. Fusha magnetike është e përqendruar brenda solenoidit, e shpërndarë jashtë, dhe linjat magnetike të forcës brenda solenoidit janë paralele me njëra-tjetrën dhe fusha brenda solenoidit konsiderohet e njëtrajtshme, jashtë solenoidit - jo uniforme. Duke vendosur një shufër çeliku brenda solenoidit, marrim elektromagnetin më të thjeshtë. Të tjera kushte të barabarta Fusha magnetike e një elektromagneti është shumë më e fortë se fusha magnetike e një solenoidi.
A përkojnë polet magnetike të tokës me polet gjeografike? Ka ndryshuar vendndodhja polet magnetike në historinë e planetit? Cili është një mbrojtës i besueshëm i jetës në Tokë nga rrezet kozmike? Cila është arsyeja e paraqitjes stuhitë magnetike në planetin tonë? Me çfarë lidhen anomalitë magnetike? Pse gjilpëra magnetike ka një drejtim shumë të caktuar në çdo vend të Tokës? Ku po tregon ajo?
Termi "fushë" në rusisht i referohet një hapësire shumë të madhe përbërje homogjene të tilla si gruri apo patatet.
Në fizikë dhe inxhinieri elektrike, përdoret për të përshkruar lloje te ndryshme materie, për shembull, elektromagnetike, e përbërë nga përbërës elektrikë dhe magnetikë.
Ngarkesa elektrike është e lidhur me këto forma të materies. Kur ajo është e palëvizshme, ka gjithmonë një fushë elektrike rreth saj, dhe kur ajo lëviz, formohet edhe një fushë magnetike.
Ideja e njeriut për natyrën e elektricitetit (më shumë përcaktim i saktë- elektrostatike) fusha është zhvilluar në bazë të studimeve eksperimentale të vetive të saj, sepse nuk ka ende një metodë tjetër studimi. Me këtë metodë u zbulua se ajo vepron në ngarkesa elektrike lëvizëse dhe/ose të palëvizshme me një forcë të caktuar. Duke matur vlerën e tij, vlerësohen karakteristikat kryesore operacionale.
Fushe elektrike
Ajo është formuar:
rreth ngarkesave elektrike (trupa ose grimca);
kur ndryshon fusha magnetike, siç ndodh, për shembull, gjatë lëvizjes.
Ajo përshkruhet nga linjat e forcës, të cilat zakonisht tregohen të dala nga ngarkesa pozitive dhe që përfundojnë në ato negative. Kështu, ngarkesat janë burimet e fushës elektrike. Duke vepruar sipas tyre, ju mund të:
të identifikojë praninë e fushës;
futni vlerën e kalibruar për të matur vlerën e saj.
Për përdorim praktik zgjidhet një karakteristikë e fuqisë, e quajtur intensitet, e cila vlerësohet nga veprimi në një ngarkesë njësi të një shenje pozitive.
Ajo vepron në:
trupat dhe ngarkesat elektrike në lëvizje me një forcë të caktuar;
momentet magnetike pa marrë parasysh gjendjet e lëvizjes së tyre.
Fusha magnetike krijohet:
kalimi i rrymës së grimcave të ngarkuara;
përmbledhja e momenteve magnetike të elektroneve brenda atomeve ose grimcave të tjera;
me një ndryshim të përkohshëm në fushën elektrike.
Ajo përshkruhet gjithashtu nga linjat e forcës, por ato janë të mbyllura përgjatë konturit, nuk kanë fillim dhe fund, në krahasim me ato elektrike.
Ndërveprimi i fushave elektrike dhe magnetike
Vërtetimi i parë teorik dhe matematikor i proceseve që ndodhin brenda fushës elektromagnetike u krye nga James Clerk Maxwell. Ai paraqiti një sistem ekuacionesh të formave diferenciale dhe integrale, në të cilat ai tregoi marrëdhënien e fushës elektromagnetike me ngarkesat elektrike dhe rrymat që rrjedhin brenda mediave të vazhdueshme ose vakumit.
Në punën e tij, ai përdori ligjet:
Amperi, që përshkruan rrjedhën e rrymës përmes një përcjellësi dhe krijimin e induksionit magnetik rreth tij;
Faraday duke shpjeguar origjinën rryme elektrike nga ndikimi i një fushe magnetike alternative në një përcjellës të mbyllur.
Puna e Maxwell përcaktoi marrëdhënien e saktë midis manifestimeve të fushave elektrike dhe magnetike, në varësi të ngarkesave të shpërndara në hapësirë.
Ka kaluar shumë kohë që nga botimi i veprës së Maxwell. Shkencëtarët po studiojnë vazhdimisht manifestimet e fakteve eksperimentale midis fushave elektrike dhe magnetike, por edhe tani nuk është shumë e mundur të zbulohet natyra e tyre. Rezultatet janë thjesht të kufizuara aplikim praktik dukuritë në shqyrtim.
Kjo shpjegohet me faktin se me nivelin tonë të njohurive, mund të ndërtohen vetëm hipoteza, sepse deri tani ne jemi në gjendje vetëm të supozojmë diçka. Në fund të fundit, natyra ka veti të pashtershme që ende nuk janë studiuar shumë dhe për një kohë të gjatë.
Karakteristikat krahasuese të fushave elektrike dhe magnetike
Burimet e Edukimit
Lidhja e ndërsjellë midis fushave të energjisë elektrike dhe magnetizmit ndihmon për të kuptuar faktin e qartë: ato nuk janë të izoluara, por të lidhura, por mund të manifestohen në mënyra të ndryshme, duke qenë një e tërë e vetme - një fushë elektromagnetike.
Nëse imagjinojmë se në një moment në hapësirë krijohet një fushë johomogjene e ngarkesës elektrike, e cila është e palëvizshme në raport me sipërfaqen e Tokës, atëherë nuk do të jetë e mundur të përcaktohet fusha magnetike rreth saj në qetësi.
Nëse vëzhguesi fillon të lëvizë në lidhje me këtë ngarkesë, atëherë fusha do të fillojë të ndryshojë me kalimin e kohës dhe komponenti elektrik do të formojë një magnetik, të cilin një studiues këmbëngulës mund ta shohë me instrumentet e tij matëse.
Në mënyrë të ngjashme, këto dukuri do të shfaqen kur një magnet i palëvizshëm ndodhet në një sipërfaqe, duke krijuar një fushë magnetike. Kur vëzhguesi fillon të lëvizë në lidhje me të, ai do të zbulojë shfaqjen e një rryme elektrike. Ky proces përshkruan fenomenin e induksionit elektromagnetik.
Prandaj, të thuash se në pikën e konsideruar të hapësirës ekziston vetëm një nga dy fushat: elektrike ose magnetike, nuk ka shumë kuptim. Kjo pyetje duhet të shtrohet në lidhje me sistemin e referencës:
stacionare;
celular.
Me fjalë të tjera, korniza e referencës ndikon në manifestimin e fushave elektrike dhe magnetike në të njëjtën mënyrë si shikimi i peizazheve përmes filtrave të hijeve të ndryshme. Ndryshimi i ngjyrës së syzeve ndikon në perceptimin tonë të pamjes së përgjithshme, por, edhe nëse marrim si bazë dritën natyrale të krijuar nga kalimi i dritës së diellit nëpër atmosferën e ajrit, ajo nuk do të japë një pamje të vërtetë në tërësi. shtrembërojnë atë.
Prandaj, sistemi i referencës është një nga mënyrat për të studiuar fushën elektromagnetike, ju lejon të gjykoni vetitë, konfigurimin e saj. Por, nuk ka rëndësi absolute.
Treguesit e fushës elektromagnetike
Fushe elektrike
Trupat e ngarkuar me energji elektrike përdoren si tregues që tregojnë praninë e një fushe në një vend të caktuar në hapësirë. Ata, për të vëzhguar komponentin elektrik, mund të përdorin copa të vogla letre të elektrizuara, topa, mëngë, "sulltane".
Konsideroni një shembull kur dy topa tregues janë të vendosur në një pezullim të lirë në të dy anët e një dielektrike të sheshtë të elektrizuar. Ata do të tërhiqen në mënyrë të barabartë në sipërfaqen e saj dhe do të shtrihen në një vijë të vetme.
Në fazën e dytë, vendosim një pllakë metalike të sheshtë midis njërit prej topave dhe dielektrikut të elektrizuar. Nuk do të ndryshojë forcat që veprojnë në tregues. Topat nuk do të ndryshojnë pozicionin e tyre.
Faza e tretë e eksperimentit lidhet me tokëzimin e fletës metalike. Sapo të ndodhë kjo, topi tregues, i vendosur midis dielektrikut të elektrizuar dhe metalit të tokëzuar, do të ndryshojë pozicionin e tij, duke ndryshuar drejtimin e tij në vertikal. Ajo do të pushojë së tërhequr nga pjata dhe do t'i nënshtrohet vetëm forcat gravitacionale gravitetit.
Kjo përvojë tregon se mburojat metalike të tokëzuara bllokojnë përhapjen e linjave të fushës elektrike.
Në këtë rast, treguesit mund të jenë:
tallash çeliku;
një qark i mbyllur me një rrymë elektrike që rrjedh nëpër të;
gjilpërë magnetike (shembull me një busull).
Parimi i shpërndarjes së tallashit nga çeliku përgjatë vijave të fushës magnetike është më i zakonshmi. Është gjithashtu i ngulitur në punën e gjilpërës magnetike, e cila, për të zvogëluar kundërveprimin e forcave të fërkimit, është e fiksuar në një majë të mprehtë dhe në këtë mënyrë merr liri shtesë për rrotullim.
Ligjet që përshkruajnë ndërveprimet e fushave me trupat e ngarkuar
fushat elektrike
Për të sqaruar tablonë e proceseve që ndodhin brenda fushave elektrike, shërbeu punë eksperimentale Varëse, e realizuar me ngarkesa pika të varura në një fije të hollë dhe të gjatë kuarci.
Kur iu afrohej një top i karikuar, ky i fundit ndikoi në pozicionin e tyre, duke i detyruar të devijojnë me një masë të caktuar. Kjo vlerë u regjistrua në peshoren e një instrumenti të projektuar posaçërisht.
Në këtë mënyrë, forcat e veprimit të ndërsjellë ndërmjet ngarkesave elektrike, të quajtura . Ato janë përshkruar formulat matematikore, duke lejuar kryerjen e llogaritjeve paraprake të pajisjeve të projektuara.
Fushat magnetike
Ai funksionon mirë këtu në bazë të ndërveprimit të një përcjellësi me një rrymë të vendosur brenda linjave të fushës magnetike.
Për të drejtuar veprimin e forcës që vepron në përcjellës me rrymën që kalon nëpër të, përdoret një rregull që përdor vendndodhjen e gishtërinjve në dorën e majtë. Katër gishta të lidhur së bashku duhet të vendosen në drejtim të rrymës dhe linjat e fushës magnetike duhet të hyjnë në pëllëmbë. Pastaj fryrë gishtin e madh tregon drejtimin e veprimit të forcës së dëshiruar.
Grafika në terren
Për përcaktimin e tyre në rrafshin e vizatimit, përdoren linjat e forcës.
fushat elektrike
Për të treguar linjat e tensionit në këtë situatë, përdoret një fushë potenciale kur ka ngarkesa fikse. linja e forcës duke dalë nga ngarkesë pozitive dhe shkon në negativ.
Një shembull i modelimit të një fushe elektrike është vendosja e kristaleve të kininës në vaj. Më shumë mënyrë moderne konsiderohet përdorimi programet kompjuterike dizajnerët grafikë.
Ato ju lejojnë të krijoni imazhe të sipërfaqeve ekuipotenciale, të gjykoni vlerën numerike të fushës elektrike, të analizoni situata të ndryshme.
Fushat magnetike
Për qartësi të paraqitjes, ata përdorin linja karakteristike të një fushe vorbullash kur ato mbyllen nga një kontur i vetëm. Shembulli i dhënë më herët me mbushjet e çelikut e ilustron qartë këtë fenomen.
Karakteristikat e fuqisë
Zakonisht shprehen sasive vektoriale duke pasur:
një drejtim i caktuar veprimi;
vlera e forcës e llogaritur me formulën përkatëse.
fushat elektrike
Vektori i forcës së fushës elektrike të një ngarkese njësi mund të përfaqësohet në formën e një imazhi tredimensional.
Vlera e saj:
drejtuar larg qendrës së ngarkesës;
ka një dimension në varësi të mënyrës së llogaritjes;
përkufizohet nga veprimi pa kontakt, domethënë në distancë, si raporti i forcës vepruese me ngarkesën.
Fushat magnetike
Tensioni që ndodh në spirale mund të shihet në shembullin e figurës së mëposhtme.
Fuqia vijat magnetike në të nga çdo kthesë nga jashtë kanë të njëjtin drejtim dhe mblidhen. Brenda hapësirës së ndërrimit, ato drejtohen në mënyrë të kundërt. Për shkak të kësaj, fusha e brendshme është dobësuar.
Tensioni ndikohet nga:
forca e rrymës që kalon nëpër dredha-dredha;
numri dhe dendësia e kthesave të mbështjelljes që përcaktojnë gjatësinë boshtore të spirales.
Rrymat më të larta rrisin forcën magnetomotore. Përveç kësaj, në dy mbështjellje me një numër të barabartë kthesash, por dendësi të ndryshme mbështjelljet e tyre, me kalimin e së njëjtës rrymë, kjo forcë do të jetë më e lartë aty ku kthesat janë më afër.
Kështu, fushat elektrike dhe magnetike kanë dallime shumë specifike, por janë përbërës të ndërlidhur të një të vetme të përbashkët - elektromagnetike.
"Përçuesit në një fushë elektrike dielektrikët në një fushë elektrike" - Dielektrikët janë materiale në të cilat nuk ka ngarkesa elektrike të lira. Polarizimi i dielektrikëve. Dielektrikë. Përdorimi i dielektrikëve. Sipas parimit të mbivendosjes së fushave, tensioni brenda përcjellësit është zero. Tema: “Përçuesit dhe dielektrikët në një fushë elektrike”. Tarifat e faqeve janë të barabarta. Ekzistojnë tre lloje të dielektrikëve: polare, jopolare dhe ferroelektrike.
"Në fushën e Kulikovës" - Dhe ne qëndrojmë si një mur i heshtur, duke shtrënguar grushtat. Dhe gjaku rridhte si ujë. Dhe autori i kryeveprës fjalë e mirë- Duhet të kujtojmë. Dhe furçat e Moskës ... dhe shpatat e damaskut ... Në mëngjes mjegulla na mbuloi me heshtje, Edhe rrëshqitësit heshtën. Vasnetsov "Pas betejës". Vavilov "Dueli i Peresvet me Chelubey". Dhe përballë fotos, jam i sigurt që nuk është rastësi, Shpirti nuk mund të mos dridhet!
"Ngarkesa e fushës elektrike" - Në cilën pikë të fushës është potenciali më i vogël? 1) 1 2) 2 3) 3 4) Në të gjitha pikat e fushës, potenciali është i njëjtë. Një pikë lëngu e pa ngarkuar ndahet në dy pjesë. Në një sistem të izoluar, shuma algjebrike e ngarkesave të të gjithë trupave mbetet konstante. Një ngarkesë prej 10-7 C u fut në një fushë elektrike me një fuqi prej 200 N/C. Negativ.
"Vortex electric field" - Fusha elektrike Vortex. Fusha e vorbullës. Fusha elektrike e induksionit është vorbull. Fusha elektrike është një fushë vorbullash. Arsyeja e shfaqjes së rrymës elektrike në një përcjellës të palëvizshëm është një fushë elektrike. Fushe elektrike.
"Fusha" - Kërcelli është i drejtë, i degëzuar, 20 - 50 cm i lartë, i mbuluar, si gjethe, me qime të buta. Knapweed. Habitati: Nëntokë në livadhe, fusha dhe pyje. Kastor. Gjëegjëzë: A u ngrit një hark elegant nëpër fusha, nëpër livadhe? Habitati: Amerika e Veriut, Sev. dhe Qendra. Ecni nëpër fushë. Nishani është një gjitar i vogël me oreks të madh.
"Beteja e Kulikovës në Moskë" - Mos harroni zbritjen e pjerrët në ndërtesë shumëkatëshe në portat e Yauza. Se në fushën e Kulikovës, trupat e Dmitry Donskoy nuk luftuan me nomadët e stepës. Prandaj - dhe DON, DON, d.m.th., rajoni LOWER. Fjalor V. Dahl). Këtu është rruga Solyanka, e cila quhej edhe KULIZHKI, domethënë Kulishki. Se në atë kohë nuk kishte pushtues në Rusi.