ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ
Это порождающие друг друга
переменные электрические и магнитные
поля.
Теория электромагнитного поля создана Джеймсом Максвеллом
в 1865 г.
Он теоретически доказал, что:
любое изменение
со временем магнитного поля приводит к возникновению
изменяющегося электрического поля, а всякое изменение со временем
электрического поля порождает изменяющееся магнитное поле.
Если электрические заряды движутся с ускорением,
то создаваемое
ими электрическое поле периодически меняется и само создает в
пространстве переменное магнитное поле и т.д.
Источниками
электромагнитного поля могут быть:
- движущийся магнит;
- электрический заряд, движущийся с ускорением или колеблющийся
(в отличие от заряда движущегося с постоянной скоростью, например,
в случае постоянного тока в проводнике, здесь создается постоянное
магнитное поле).
Электрическое
поле существует всегда вокруг электрического заряда,
в любой системе отсчета, магнитное
– в той, относительно которой электрические заряды движутся,
электромагнитное
– в системе отсчета, относительно которой электрические заряды движутся с ускорением.
ПОПРОБУЙ РЕШИ!
Кусок янтаря потёрли о ткань, и он зарядился статическим электричеством. Какое поле можно обнаружить вокруг неподвижного янтаря? Вокруг движущегося ?
Заряженное тело покоится относительно поверхности земли. Автомобиль равномерно и прямолинейно движется относительно поверхности земли. Можно ли обнаружить постоянное магнитное поле в системе отсчета, связанной с автомобилем?
Какое поле возникает вокруг электрона , если он: покоится; движется с постоянной скоростью; движется с ускорением?
В кинескопе создаётся поток равномерно движущихся
электронов.
Можно ли обнаружить магнитное поле
в системе отсчёта, связанной с одним из
движущихся электронов?
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
Это электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве
с конечной скоростью,
зависящей от свойств среды.
Свойства электромагнитных волн:
-распространяются не только в веществе, но и в вакууме;
- распространяются в вакууме со скоростью света (С = 300 000
км/c);
- это поперечные волны;
- это бегущие волны (переносят энергию).
Источником
электромагнитных волн
являются ускоренно движущиеся
электрические заряды.
Колебания электрических зарядов сопровождаются
электромагнитным излучением, имеющим частоту, равную частоте колебаний
зарядов.
Вокруг любого проводника с током, т.е. движущихся электрических зарядов, существует магнитное поле. Ток следует рассматривать как источник магнитного поля! Вокруг неподвижных электрических зарядов существует только электрическое поле, а вокруг движущихся зарядов – и электрическое, и магнитное. ХАНС ЭРСТЕД ()
1. Магнитное поле возникает только около движущихся электрических зарядов. 2. Оно ослабевает по мере удаления от проводника с током (или движущегося заряда) и точных границ поля указать нельзя. 3. Действует на магнитные стрелки определённым образом 4. Обладает энергией и имеет свою внутреннюю структуру, которая отображается с помощью магнитных силовых линий. Магнитные линии магнитного поля тока представляют собою замкнутые линии, охватывающие проводник
Если контура с током последовательно соединить в одном месте пространства, то такое образование называется соленоидом. Магнитное поле сконцентрировано внутри соленоида, снаружи рассеяно, и магнитные силовые линии внутри соленоида параллельны между собой и поле внутри соленоида считается однородным, вне соленоида - неоднородным. Поместив внутрь соленоида стальной стержень, мы получим простейший электромагнит. При прочих равных условиях магнитное поле электромагнита гораздо сильнее магнитного поля соленоида.
Совпадают ли магнитные полюсы Земли с географическими полюсами? Менялось ли местоположение магнитных полюсов в истории планеты? Что является надёжным защитником жизни на Земле от космических лучей? В чём заключена причина появления магнитных бурь на нашей планете? С чем связаны магнитные аномалии? Почему магнитная стрелка имеет вполне определённое направление в каждом месте Земли? Куда она указывает?
Электрическое поле — это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие электрически заряженных частиц.
Введение понятия электрического поля понадобилось для объяснения взаимодействия электрических зарядов , т. е. для получения ответа на вопросы: почему возникают силы , действующие на заряды, и как они передаются от одного заряда к другому?
Понятия электрического и магнитного полей ввел великий английский физик Майкл Фарадей. Согласно идее Фарадея, электрические заряды не действуют друг на друга непосредственно. Каждый из них создает в окружающем пространстве электрическое поле . Поле одного заряда действует на другой заряд, и наоборот. По мере удаления от заряда поле ослабевает.
С введением понятия поля в физике утвердилась теория близкодействия , главным отличием которой от теории дальнодействия является идея о существовании определенного процесса в пространстве между взаимодействующими телами, который длится конечное время.
Идея эта получила подтверждение в работах великого английского физика Дж. К. Максвелла, который теоретически доказал, что электромагнитные взаимодействия должны распространяться в пространстве с конечной скоростью — с , равной скорости света в вакууме (300 000 км/с). Экс-периментальным доказательством этого утверждения явилось изобретение радио.
Электрическое поле возникает в пространстве, окружающем неподвижный заряд, точно так же, как вокруг движущихся зарядов — токов либо постоянных магнитов — возникает магнитное поле. Магнитные и электрические поля могут превращаться друг в друга, образуя единое элект-ромагнитное поле. Электрическое поле (как и магнитное) является лишь частным случаем обще-го электромагнитного поля. Переменные электрические и магнитные поля могут существовать и без зарядов и токов , их породивших. Электромагнитное поле переносит определенную энергию, а также импульс и массу. Таким образом, электромагнитное поле — физическая сущность, обла-дающая определенными физическими свойствами.
Итак, природа электрического поля состоит в следующем:
1. Электрическое поле материально, оно существует независимо от нашего сознания.
2. Главным свойством электрического поля является действие его на электрические заряды с некоторой силой. По этому действию устанавливается факт его существования. Действие поля на единичный заряд — напряженность поля — является одной из его основных ха-рактеристик, по которой изучается распределение поля в пространстве.
Электрическое поле неподвижных зарядов называют электростатическим . Со временем оно не меняется, неразрывно связано с зарядами, его породившими, и существует в пространстве, их окружающем.
На вопрос Магнитное поле образуется движущимся зарядом? заданный автором Двутавровый
лучший ответ это Все именно так. Движение относительно. Поэтому магнитное поле будет наблюдаться в той системе, относительно которой движется заряд. Чтобы получилось магнитное поле, вовсе не обязательно движение двух разноименно заряженных частиц. Просто при протекании тока в проводниках заряды скомпенсированы и более слабые (по сравнению с электростатическими) магнитные эффекты выходят на первый план.
Расчеты по выводу уравнений магнитных полей из СТО и кулоновского поля можно найти в любом учебнике по электродинамике. Например в Фейнмановских лекциях по физике, т. 5 (Электричество и магнетизм) Гл. 13 (Магнитостатика) в §6 подробно рассмотрен как раз этот вопрос.
Учебник можно найти по ссылке http:// lib. homelinux. org/_djvu/P_Physics/PG_General courses/Feynman/Fejnman R., R.Lejton, M.Se"nds. Tom 5. E"lektrichestvo i Magnetizm (ru)(T)(291s).djvu
Много интересного есть и в 6-м томе (Электродинамика) .
http:// lib. homelinux. org/_djvu/P_Physics/PG_General courses/Feynman/Fejnman R., R.Lejton, M.Se"nds. Tom 6. E"lektrodinamika (ru)(T)(339s).djvu
(уберите только лишние пробелы в адресе сайта)
А излучение и магнитное поле от заряженной палочки, которой размахиваете, будет малым не из-за скорости, а из-за ничтожности заряда (и величины тока, создаваемого движением столь малого заряда - можете посчитать сами).
Ответ от Просачиваться
[гуру]
Само понятие движения относительно. Поэтому да, в одной системе координат магнитное поле будет, в другой оно будет другим, в третьей его вовсе не будет. На самом деле магнитного поля вообще нет, просто эффекты специальной теории относительности для движущихся зарядов удобно описывать введением фиктивного поля, называемого магнитным и сильно упрощающего расчеты. До появления теории относительности магнитное поле считали самостоятельной сущностью и лишь потом установили, что приписываемые ему силы прекрасно рассчитываются и без него на основе теории относительности и закона Кулона. Но, конечно, теорию относительности куда сложнее применять практически, чем правило буравчика 😉 И так как электрическое и магнитное поле оказываются тесно связаны (хотя второе - наглядная интерпретация следствий изменений первого) , говорят о едином электромагнитном поле.
А насчет бегания по комнате с заряженной палочкой, тут и теории относительности не надо - конечно, образуется магнитное поле, излучаются волны и так далее, только очень слабые. Посчитать напряженность создаваемого поля - задача для школьника.
Ответ от Посовеститься
[гуру]
Ну вот, опять курил в туалете вместо физики.. . Учебник слабо открыть? Там чётко написано "электромагнитное поле" и т. д. и т. л. Любят у нас лисапеты сочинять да вечные двигатели придумывать. На торсионных полях..
Ответ от VintHeXer
[активный]
Вообще ИМХО по закону Ампера и ещё какой-то очень умной формулы, имеющей в записи синус угла, уже показывает, что нужно движение заряженной частицы в проводнике (опять же ИМХО) , тк сила тока будет при напряжении и сопротивлении.. . Напряжение вродь как есть (частица то заряжена) , а вот сопротивление в вакууме.. .
А вообще хрен знает.. . Особенно про движение зар-ой частицы в вакууме))
Ответ от Krab Вark
[гуру]
Ну, подробный вывод надо искать в учебниках физики. Такой можно скачать, например, тут:)
"хоть и с Вашей помощью – но дети постепенно выведут магнитное притяжение или отталкивание токов в электронейтральных проводниках из закона Кулона и теории относительности. Для них это будет чудо, сотворенное собственными руками. Большего в средней школе не требуется. В университете им небрежно объяснят, как из закона Кулона для неподвижных зарядов и формул преобразований квадратичных дифференциальных форм в теории относительности следуют уравнения электромагнитных полей Максвелла. "
А вообще надо в таких вопросах ставить галочку в поле возможности делать комментарии.. .
Магнитное поле на Википедии
Посмотрите статью на википедии про Магнитное поле
Проверь себя!!! Вокруг движущихся зарядов эл.поле... Вокруг движущихся зарядов эл.поле... Электрический ток -... Электрический ток -... Постоянный эл.ток -... Постоянный эл.ток -... Два условия для возникновения эл.тока... Два условия для возникновения эл.тока... Сила тока -... Сила тока -... Амперметром измеряют... и включают его в цепь... Амперметром измеряют... и включают его в цепь... Вольтметром измеряют... и включают его... Вольтметром измеряют... и включают его... Вльт-амперная характеристика для металлов... Вльт-амперная характеристика для металлов... От чего зависит сопротивление проводника... От чего зависит сопротивление проводника... Закон Ома... Закон Ома... Через сечение проводника за 10с проходит заряд, равный 20Кл. Чему равна сила тока в цепи? Через сечение проводника за 10с проходит заряд, равный 20Кл. Чему равна сила тока в цепи? В сети напряжение 220В и сила тока 2А. Какое сопротивление может быть у прибора, который можно включить в эту сеть? В сети напряжение 220В и сила тока 2А. Какое сопротивление может быть у прибора, который можно включить в эту сеть?
Задача 2 Определите сопротивление участка цепи, при соединении в точках В и Д, если R1=R2=R3=R4=2 Ом Определите сопротивление участка цепи, при соединении в точках В и Д, если R1=R2=R3=R4=2 Ом Изменится ли сопротивление участка цепи при соединении в точках А и С? Изменится ли сопротивление участка цепи при соединении в точках А и С? Дано: R1=2 Ом R2=2 Ом R3=2 Ом R4=2 Ом Найти: Rоб-? Решение: R1,4=R1+R4, R1,4=2+2=4 (Ом) R2,3=R2+R3, R2,3=2+2=4 (Ом) 1/Rоб= 1/R1,4+ 1/R2,3, 1\Rоб=1/4+1/4=1/2 Rоб=2 (Ом) Ответ: Rоб=2 Ом.
Дано: R1=0,5 ОмR2=2 ОмR3=3,5 ОмR4=4 ОмRоб=1 Ом Дано: R1=0,5 ОмR2=2 ОмR3=3,5 ОмR4=4 ОмRоб=1 Ом Определить способ соединения. Определить способ соединения.Решение: R1,3=R1+R3, R1,3=0,5+3,5=4(Ом) R1,3,4=...; R1,3,4=2 (Ом) Rоб=1 (Ом) Значит R1,3-последовательно, R1,3 и R4-параллельно, R1,3,4 и R2- параллельно.
Рассмотрим как соединены 1,2,3 резисторы? Можем мы для них рассчитать R об? 1/R I =1/R 1 +1/R 2 +1/R 3 ; R I =1 Ом. А теперь посмотрите, как соединены эти три резистора с четвертым? Значит я могу заменить 1,2,3 резисторы на одно сопротивление R I =1 Ом, которое эквивалентно трем резисторам соединенным параллельно. Какой тогда будет схема соединения? Начертите ее. Как теперь найти общее сопротивление? R Об =R I +R 4 ; R Об =1 Ом +5 Ом=6 Ом Теперь осталось решить вопрос чему же равно общая сила тока при таком соединении? I об =I=I 4, следовательно Uоб=5 А*6 Ом=30 В Запишем ответ к задачи.
> >R 3,4 =1 Ом. R об - ? U АВ - ? 2. Перейдем к эквивалентной схеме 3. R 1, R 2 и R 3,4 соединены последовательно > R об = R 1 +R 2 + R 3,4 > R об =5 Ом 4. U АВ " title="Дано: R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = 2 Ом I = 6 А Решение: 1.R 3 и R 4 соединены параллельно, > > >R 3,4 =1 Ом. R об - ? U АВ - ? 2. Перейдем к эквивалентной схеме 3. R 1, R 2 и R 3,4 соединены последовательно > R об = R 1 +R 2 + R 3,4 > R об =5 Ом 4. U АВ " class="link_thumb"> 13 Дано: R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = 2 Ом I = 6 А Решение: 1.R 3 и R 4 соединены параллельно, > > >R 3,4 =1 Ом. R об - ? U АВ - ? 2. Перейдем к эквивалентной схеме 3. R 1, R 2 и R 3,4 соединены последовательно > R об = R 1 +R 2 + R 3,4 > R об =5 Ом 4. U АВ =U 1 +U 2 +U 3,4, где, > или > U АВ =6 А ·5 Ом=30 В Ответ: U АВ = 30 В > >R 3,4 =1 Ом. R об - ? U АВ - ? 2. Перейдем к эквивалентной схеме 3. R 1, R 2 и R 3,4 соединены последовательно > R об = R 1 +R 2 + R 3,4 > R об =5 Ом 4. U АВ "> > >R 3,4 =1 Ом. R об - ? U АВ - ? 2. Перейдем к эквивалентной схеме 3. R 1, R 2 и R 3,4 соединены последовательно > R об = R 1 +R 2 + R 3,4 > R об =5 Ом 4. U АВ =U 1 +U 2 +U 3,4, где, > или > U АВ =6 А ·5 Ом=30 В Ответ: U АВ = 30 В"> > >R 3,4 =1 Ом. R об - ? U АВ - ? 2. Перейдем к эквивалентной схеме 3. R 1, R 2 и R 3,4 соединены последовательно > R об = R 1 +R 2 + R 3,4 > R об =5 Ом 4. U АВ " title="Дано: R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = 2 Ом I = 6 А Решение: 1.R 3 и R 4 соединены параллельно, > > >R 3,4 =1 Ом. R об - ? U АВ - ? 2. Перейдем к эквивалентной схеме 3. R 1, R 2 и R 3,4 соединены последовательно > R об = R 1 +R 2 + R 3,4 > R об =5 Ом 4. U АВ "> title="Дано: R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = 2 Ом I = 6 А Решение: 1.R 3 и R 4 соединены параллельно, > > >R 3,4 =1 Ом. R об - ? U АВ - ? 2. Перейдем к эквивалентной схеме 3. R 1, R 2 и R 3,4 соединены последовательно > R об = R 1 +R 2 + R 3,4 > R об =5 Ом 4. U АВ ">
По горизонтали: 1. Отрицательно заряженная частица, входящая в состав атома. 2. Нейтральная частица, входящая в состав атомного ядра. 3. Физическая величина, характеризующая противодействие, оказываемое проводником электрическому току. 4. Единица электрического заряда. 5. Прибор для измерения силы тока. 6. Физическая величина, равная отношению работы тока к переносимому заряду. По вертикали: 1. Процесс сообщения телу электрического заряда. 2. Положительно заряженная частица, входящая в состав атомного ядра. 3. Единица напряжения. 4. Единица сопротивления. 5. Атом, присоединивший или потерявший электрон. 6. Направленное движение заряженных частиц. 6. Направленное движение заряженных частиц.
