Campo elétrico

O campo elétrico é um dos conceitos teóricos que explicam os fenômenos de interação entre corpos carregados. A substância não pode ser tocada, mas pode-se provar a existência, o que foi feito no decorrer de centenas de experimentos de campo.

Interação de corpos carregados

Eles costumavam considerar teorias ultrapassadas como utopias, enquanto os cientistas não são estúpidos de forma alguma. Hoje o ensinamento de Franklin sobre fluidos elétricos, o proeminente físico Epinus, é ridículo, dedicou um tratado inteiro. A lei de Coulomb foi descoberta experimentalmente com base em pesos torsionais e Georg Om usou métodos similares para derivar a equação conhecida para um segmento de cadeia. Mas o que há por trás disso tudo?

Eles devem admitir que o campo elétrico é simplesmente outra teoria, não inferior a um líquido de Franklin. Hoje existem dois fatos sobre a substância:

1. Um campo elétrico constante existe em torno de um corpo carregado. Existem dois sinais de partículas, objetos podem atrair, repelir. Eles são ensinados na escola, não faz sentido discutir a questão mais aqui. A intensidade do campo indica em qual direção a força atuará em uma partícula carregada positivamente - portanto, é uma grandeza vetorial. O corpo é cercado por linhas de equivalência, em cada ponto do qual a direção é única. Para uma carga pontual divergir raios para os lados. A direção é determinada pelo sinal: os vetores tendem para longe do positivo.
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   Linhas de campo elétrico

2. O campo elétrico varia no tempo e no espaço. Segundo as equações de Maxwell, gera uma magnética, descrita por uma lei similar. Os vetores dos campos estão em planos mutuamente perpendiculares, eles existem em uma relação próxima. Onda eletromagnética, comumente usada na vida cotidiana, tecnologia para transmitir informações pelo ar.

Os fatos declarados lançaram as bases para a compreensão moderna das interações na natureza e são a espinha dorsal da teoria da interação próxima. Além de seus cientistas, apresentam outras suposições sobre a essência do fenômeno observado. A teoria da ação de curto alcance implica uma expansão instantânea do poder sem a participação do éter. Como os fenômenos são mais difíceis de tocar do que o campo elétrico, muitos filósofos chamaram essas visões de idealistas. Em nosso país, eles foram criticados com sucesso pelas autoridades soviéticas, porque, como você sabe, os bolcheviques não gostavam de Deus, batiam em cada oportunidade a idéia da existência de algo “dependente de nossas idéias e ações”( estudando as super habilidades de Juna).

Franklin explicou as cargas positivas e negativas de corpos com excesso, insuficiência de fluido elétrico.

Características do campo elétrico

O campo elétrico é descrito por uma grandeza vetorial de intensidade. Uma flecha cuja direção coincide com a força atuando em um ponto em uma carga positiva unitária, o comprimento é proporcional ao módulo da força. Os físicos acham conveniente usar o potencial. O valor é escalar, é mais simples imaginar a temperatura como um exemplo: em cada ponto no espaço, algum valor. Sob o potencial elétrico, entender o trabalho feito para mover uma única carga de um ponto de potencial zero para um determinado ponto.

O campo descrito pelo método indicado acima é chamado irrotacional.Às vezes referido como potencial. A função do potencial do campo elétrico é contínua, mudando suavemente ao longo do espaço. Como resultado, selecionamos pontos de igual potencial, superfícies dobráveis. Por uma única carga, a esfera: objeto adicional, campo mais fraco( lei de Coulomb).As superfícies são chamadas equipotenciais.

Para entender as equações de Maxwell, obtenha a idéia de várias características de um campo vetorial:

• O gradiente do potencial elétrico é chamado de vetor, a direção coincide com o crescimento mais rápido do parâmetro de campo. O valor é maior, quanto mais rápido o valor é alterado. Um gradiente de um valor potencial menor para um maior é direcionado:

1. O gradiente é perpendicular à superfície equipotencial.
2. Quanto maior o gradiente, mais próxima a localização das superfícies equipotenciais que diferem umas das outras por uma determinada quantidade de potencial do campo elétrico.
3. O gradiente de potencial, tomado com o sinal oposto, é a intensidade do campo elétrico. Potencial elétrico

• Divergência é um valor escalar calculado para o vetor de intensidade do campo elétrico.É um análogo do gradiente( para vetores), mostra a taxa de mudança de magnitude. A necessidade da introdução de características adicionais: o campo vetorial é desprovido de um gradiente. Consequentemente, um certo análogo é necessário para a descrição - divergência. O parâmetro na notação matemática é semelhante ao gradiente, denotado pela letra grega nabla e é usado para grandezas vetoriais.
• O rotor de um campo vetorial é chamado de redemoinho. Fisicamente, o valor é zero com uma mudança uniforme no parâmetro. Se o rotor for diferente de zero, curvas fechadas de linhas aparecerão. Em campos potenciais de cargas pontuais, por definição, não há vórtice. Não necessariamente as linhas de tensão, neste caso, são diretas. Apenas mude suavemente, sem formar um redemoinho. Um campo com um rotor diferente de zero é freqüentemente chamado de campo solenoidal. Sinónimo usado frequentemente - vortex.
• O fluxo total de um vetor é representado pela integral sobre a superfície do produto da intensidade do campo elétrico sobre uma área elementar. O limite de magnitude como a capacidade do corpo tende a zero é a divergência de campo. O conceito do limite é estudado pelas classes seniores da escola secundária, o aluno pode fazer alguma ideia para discussão.

As equações de Maxwell descrevem um campo elétrico variável no tempo e mostram que, em tais casos, ocorre uma onda. Considera-se ser uma das fórmulas indica a ausência na natureza de cargas magnéticas isoladas( pólos).Às vezes, na literatura, encontramos um operador especial - o laplaciano.É denotado como quadrado nabla, calculado para grandezas vetoriais, representa o gradiente do gradiente de campo.

Usando essas quantidades, matemáticos e físicos calculam campos elétricos e magnéticos. Por exemplo, ficou provado: um potencial escalar só pode estar em um campo irrotacional( cargas pontuais).Outros axiomas são inventados. O campo de vórtice do rotor é desprovido de divergência.

Tais axiomas são facilmente tomados como base para descrever os processos que ocorrem em dispositivos existentes reais. Antigravidade, motor de movimento perpétuo seria uma boa ajuda para a economia. Se ninguém conseguiu colocar a teoria de Einstein em prática, os desenvolvimentos de Nikola Tesla são explorados por entusiastas. Rotor ausente, divergência.

Uma breve história do desenvolvimento do campo elétrico

• O primeiro marco é a introdução da noção de potencial para a ciência. O parâmetro na teoria da eletricidade caracteriza a força do campo. O grande astrônomo introduziu potencial em relação à mecânica celeste em 1773.
• Em 1785, Coulomb, usando pesos torsionais, derivou empiricamente a lei de interação entre cargas elétricas.
• Em 1812, Poisson associou o conceito de potencial a fenômenos elétricos e magnéticos.
• Em 1819, Oersted mostrou empiricamente: uma agulha magnética pode ser defletida por uma corrente que flui através de um condutor( ver indução magnética), que cria um campo elétrico circular de intensidade constante em torno dela.
• 1827 - Georg Om derivou uma lei relacionando as magnitudes de tensão e corrente através da resistência de uma seção de um circuito. O efeito do campo na agulha magnética foi usado. A força resultante foi medida usando uma balança de torção.
  

  Georg Om

• Em 1831, M. Faraday publica trabalhos sobre eletromagnetismo, mostrando a interconexão de dois campos heterogêneos, explica o lado prático da questão( motor elétrico).Faraday lidou com questões na época por quase 10 anos, ele não se atreveu a publicar o esboço, parado por críticas de seu mentor Davy, que considerou a idéia de plágio( ver Wikipedia).As visões do cientista encontraram uma resposta quente nos corações dos materialistas. Segundo M. Faraday, o campo se propaga a uma velocidade finita no éter( a velocidade da luz conhecida da física).
• A regra de Lenz, derivada em 1833, levou à descoberta em 1838 da reversibilidade das máquinas elétricas( do trabalho à geração de energia).
• Na segunda metade do século XIX, unidades de medida de campos magnéticos e elétricos foram introduzidas( a Tesla apareceu na segunda metade do século XX, quando o sistema SI de unidades foi aprovado).
• Em 1973, Maxwell, pela primeira vez, expôs a teoria no Tratado sobre Eletricidade e Magnetismo da relação de campos elétricos, magnéticos, apoiados por equações.

A formulação da teoria foi seguida por numerosos trabalhos sobre a aplicação de campos elétricos e eletromagnéticos na prática, os mais famosos dos quais na Rússia consideram a experiência de Popov na transmissão de informações através do ar. Várias questões surgiram. A teoria esbelta de Maxwell é impotente para explicar os fenômenos observados durante a passagem de ondas eletromagnéticas por meio de meios ionizados. Planck sugeriu que a energia radiante é emitida em porções medidas, mais tarde chamadas de quanta. A difração de elétrons individuais, gentilmente demonstrada pelo Youtube na versão em inglês, foi descoberta em 1949 por físicos soviéticos. A partícula mostrou simultaneamente propriedades de onda.

Isso nos diz que a ideia moderna de um campo elétrico constante e alternado está longe de ser perfeita. Muitas pessoas conhecem Einstein, elas são impotentes para explicar o que um físico descobriu. A teoria da relatividade de 1915 liga campos elétricos, magnéticos e contusões.É verdade que as fórmulas na forma de uma lei não foram apresentadas. Hoje é sabido: há partículas se movendo mais rápido, propagação de luz. Outra pedra no jardim.

Sistemas de unidades sofreram uma mudança permanente. O GHS inicialmente introduzido, baseado em práticas gaussianas, não é conveniente. As primeiras letras indicam unidades básicas: centímetro, grama, segundo. Quantidades eletromagnéticas são adicionadas ao GHS em 1874 por Maxwell e Thomson. A URSS começou a usar o ISS em 1948( metro, quilograma, segundo).O fim das batalhas foi estabelecido na década de 1960 com a introdução do sistema SI( GOST 9867), onde a intensidade do campo elétrico é medida em V / m.

Usando o campo elétrico

O acúmulo de carga elétrica ocorre em capacitores. Consequentemente, um campo é formado entre as placas. Como a capacitância depende diretamente da magnitude do vetor de intensidade, para aumentar o parâmetro, o espaço é preenchido com um dielétrico.

Indiretamente, os campos elétricos são usados ​​por cinescópios, lustres Chizhevsky, o potencial de grade controla o movimento dos raios de tubos de elétrons. Apesar da falta de uma teoria coerente, os efeitos do campo elétrico estão subjacentes a muitas imagens.