Elektrisk felt

Det elektriske felt er et af de teoretiske begreber, der forklarer fænomenerne for interaktion mellem opladede organer. Stoffet kan ikke røres, men man kan bevise eksistens, som blev gjort i løbet af hundredvis af felteksperimenter.

Interaktion af opladede organer

De plejede at overveje forældede teorier som utopier, mens videnskabsmændene slet ikke er dumme. I dag er Franklins undervisning om elektrisk væske, den fremtrædende fysiker Epinus, latterlig, afsat en hel afhandling. Coulombs lov blev opdaget eksperimentelt på basis af torsionsvægte; Georg Om brugte lignende metoder til at udlede den kendte ligning for et kædesegment. Men hvad ligger bag alt dette?

De må indrømme, at det elektriske felt er simpelthen en anden teori, ikke ringere end en franklin væske. I dag er der to fakta om stof:

1. Der eksisterer et konstant elektrisk felt omkring et ladet legeme. Der er to tegn på partikler, objekter kan tiltrække, afstøde. De læres i skolen, det giver ingen mening at diskutere spørgsmålet her yderligere. Feltstyrken angiver i hvilken retning kraften vil virke på en positivt ladet partikel - derfor er det en vektormængde. Kroppen er omgivet af ækvivalens, på hvert punkt, hvor retningen er unik. For en punktafgift afviger stråler til siderne. Retningen bestemmes af tegnet: vektorerne er væk fra den positive.
   instagram viewer
   

   Elektriske felter

2. Det elektriske felt varierer i tid og rum. Ifølge Maxwells ligninger genererer den en magnetisk en, der beskrives ved en lignende lov. Feltens vektorer ligger i gensidigt vinkelrette planer, de eksisterer i et nært forhold. Elektromagnetisk bølge, der almindeligvis anvendes i hverdagen, teknologi til overførsel af information gennem luften.

De angivne fakta lagde grunden til den moderne forståelse af interaktioner i naturen, og er rygraden i teorien om tæt interaktion. Udover hendes forskere fremsætter andre antagelser om essensen af ​​det observerede fænomen. Teorien om kortsigtet handling indebærer en øjeblikkelig spredning af magt uden atomerens deltagelse. Da fænomener er sværere at røre end det elektriske felt, har mange filosoffer kaldt sådanne synspunkter idealistiske. I vores land blev de succesfuldt kritiseret af de sovjetiske myndigheder, for som du vidste, bolsjevikkerne ikke kunne lide Gud, pegede ved enhver lejlighed ideen om eksistensen af ​​noget "afhængig af vores ideer og handlinger"( studerer Junas super evner).

Franklin forklarede de positive, negative belastninger af kroppe med overskud, mangel på elektrisk væske.

Karakteristik af det elektriske felt

Det elektriske felt beskrives med en vektormængde - intensitet. En pil, hvis retning falder sammen med kraften, der virker ved et punkt på en enheds positiv ladning, er længden proportional med kraftens modul. Fysikere finder det praktisk at bruge potentialet. Værdien er skalar, det er enklere at forestille sig temperaturen som et eksempel: på hvert punkt i rummet er det noget værd. Under det elektriske potentiale forstår det arbejde, der er gjort for at flytte en enkelt ladning fra et punkt på nul potentiale til et givet punkt.

Feltet beskrevet ved den ovenfor beskrevne metode kaldes irrotational. Nogle gange omtales som potentiale. Funktionen af ​​det elektriske feltpotentiale er kontinuerligt og ændres jævnt langs længden af ​​rummet. Som følge heraf vælger vi punkter med lige potentiale, foldede overflader. For en enkelt ladning, sfæren: yderligere objekt, svagere felt( Coulombs lov).Overflader kaldes equipotential.

For at forstå Maxwell ligningerne, få ideen om flere egenskaber ved et vektorfelt:

• Graden af ​​det elektriske potentiale kaldes en vektor, retningen falder sammen med den hurtigste vækst af feltparameteren. Værdien er større, jo hurtigere ændres værdien. En gradient fra en mindre potentiel værdi til en større er rettet:

1. Graden er vinkelret på den potentielle potentiale.
2. Jo større gradienten er, desto tættere placeres de ekvipotentielle overflader, der adskiller sig fra hinanden med en given mængde potentiale i det elektriske felt.
3. Den potentielle gradient taget med det modsatte tegn er den elektriske feltstyrke.

• Divergens er en skalær værdi beregnet for den elektriske feltstyrkevektor. Det er en analog af gradienten( for vektorer), viser hastigheden for ændring af størrelsen. Behovet for indførelsen af ​​yderligere egenskaber: vektorfeltet er blottet for en gradient. Derfor er der brug for en bestemt analog til beskrivelsen - divergensen. Parameteren i den matematiske notation svarer til graden, der betegnes af det græske brev nabla, bruges til vektormængder.
• Rotoren på et vektorfelt kaldes en hvirvel. Fysisk er værdien nul med en ensartet ændring i parameteren. Hvis rotoren ikke er nul, vises lukkede bøjninger af linjer. I potentielle områder af punktafgifter, pr. Definition er der ingen hvirvel. Ikke nødvendigvis spændingslinjerne i dette tilfælde er ligetil. Bare skift jævnt, uden at danne en hvirvelvind. Et felt med en ikke-null rotor kaldes ofte et magnetisk felt. Ofte brugt synonym - hvirvel.
• Den samlede flux af en vektor er repræsenteret af integreret over overfladen af ​​produktet af den elektriske feltintensitet over et elementært område. Størrelsesgrænsen som kroppens kapacitet har tendens til at være nul er feltdivergensen. Begrebet grænsen er studeret af gymnasiernas seniorklasser, og den studerende kan få ide til drøftelse.

Maxwells ligninger beskriver et tidsvarigt elektrisk felt og viser, at der i sådanne tilfælde opstår en bølge. Det anses for at være en af ​​formlerne angiver fraværet i naturen af ​​isolerede magnetiske ladninger( poler).Nogle gange i litteraturen møder vi en speciel operatør - Laplacian. Den betegnes som kvadrat nabla, beregnet for vektormængder, repræsenterer gradienten af ​​feltgradienten.

Ved hjælp af disse mængder beregner matematikere og fysikere elektriske og magnetiske felter. For eksempel blev det bevist: et skalært potentiale kan kun være på et irrationelt felt( punktafgifter).Andre aksiomer opfindes. Rotor hvirvelfeltet er uden divergens.

Sådanne aksiomer tages let som grundlag for at beskrive de processer, der forekommer i reelle eksisterende enheder. Antigravity, evigvarende motor ville være en god hjælp til økonomien. Hvis ingen lykkedes at sætte Einsteins teori i praksis, udforskes Nikola Teslas udviklinger af entusiaster. Manglende rotor, divergens.

En kort historie om udviklingen af ​​det elektriske felt

• Den første milepæl er indførelsen af ​​begrebet potentiale for videnskab. Parameteren i teorien om elektricitet karakteriserer feltstyrken. Den store astronom introducerede potentiale i forhold til himmelske mekanikere i 1773.
• I 1785 afledte Coulomb med torsionsvægte empirisk loven om interaktion mellem elektriske ladninger.
• I 1812 associerede Poisson konceptet med potentiale med elektriske og magnetiske fænomener.
• I 1819 viste Oersted empirisk: En magnetisk nål kan afbøjes af en strøm, som strømmer gennem en leder( se magnetisk induktion), som skaber et cirkulært elektrisk felt med konstant intensitet omkring den.
• 1827 - Georg Om afledt en lov om størrelsen af ​​spænding og strøm gennem modstanden af ​​en sektion af et kredsløb. Feltets effekt på magnetnålen blev anvendt. Den resulterende kraft blev målt under anvendelse af en torsionsbalance.
  

  Georg Om

• I 1831 udgiver M. Faraday værker om elektromagnetisme, der viser sammenkoblingen af ​​to heterogene felter, forklarer den praktiske side af problemet( elmotor).Faraday behandlede spørgsmål på det tidspunkt i næsten 10 år, han turde ikke at offentliggøre omridset, stoppet af kritik fra sin mentor Davy, der overvejede ideen om plagiering( se Wikipedia).Forskernes synspunkt fandt et varmt svar i materialisternes hjerter. Ifølge M. Faraday forplantes feltet ved en endelig hastighed i etheren( lysets hastighed kendt fra fysikken).
• Lenz-reglen, der blev afledt i 1833, førte til opdagelsen i 1838 af reversibilitet af elektriske maskiner( fra arbejde til energiproduktion).
• I anden halvdel af XIX århundrede blev måleenheder af magnetiske og elektriske felter indført( Tesla dukkede op i anden halvdel af XX århundrede, da SI-systemet af enheder blev godkendt).
• I 1973 forklarede Maxwell for første gang teorien i traktaten om elektricitet og magnetisme af forholdet mellem elektriske magnetfelter, støttet af ligninger.

Formuleringen af ​​teorien blev fulgt af talrige værker om anvendelse af elektriske og elektromagnetiske felter i praksis, den mest berømte, som i Rusland betragter Popovs erfaring med at transmittere information gennem luften. Der opstod en række spørgsmål. Maxwells slanke teori er magtesløs til at forklare de fænomener, der observeres under passage af elektromagnetiske bølger gennem ioniserede medier. Planck foreslog, at strålingsenergi udledes i meterede portioner, senere kaldet quanta. Den diffraktion af individuelle elektroner, venlig demonstreret af Youtube i den engelske version, blev opdaget i 1949 af sovjetiske fysikere. Partiklen viste samtidigt bølgeegenskaber.

Dette fortæller os, at den moderne ide om et konstant og vekslende elektrisk felt er langt fra perfekt. Mange kender Einstein, de er magtesløse til at forklare, hvad en fysiker har opdaget. Relativitetsteorien fra 1915 binder elektriske, magnetiske felter og blå mærker. Sandt nok blev formlerne i form af en lov ikke præsenteret. I dag er det kendt: der er partikler, der bevæger sig hurtigere, let udbredelse. En anden sten i haven.

Systemer af enheder har gennemgået en permanent ændring. Den oprindeligt indførte GHS, baseret på Gaussian praksis, er ikke praktisk. De første bogstaver angiver basisenheder: centimeter, gram, sekund. Elektromagnetiske mængder tilsættes til GHS i 1874 af Maxwell og Thomson. Sovjetunionen begyndte at bruge ISS i 1948( meter, kilogram, sekund).Slutningen af ​​kampene blev lagt i 1960'erne ved at indføre SI-systemet( GOST 9867), hvor den elektriske feltstyrke er målt i V / m.

Brug af det elektriske felt

Akkumuleringen af ​​elektrisk opladning sker i kondensatorer. Følgelig dannes et felt mellem pladerne. Da kapacitansen direkte afhænger af intensitetsvektorens størrelse, for at forøge parameteren, er rummet fyldt med et dielektrisk.

Indirekte anvendes elektriske felter af kinescopes, Chizhevsky lysekroner, gridpotentialet styrer bevægelsen af ​​elektronstrålernes stråler. På trods af manglen på en sammenhængende teori er elektriske felteffekter underlagt mange billeder.