Elektriskt fält

Det elektriska fältet är ett av de teoretiska begreppen som förklarar fenomenen interaktion mellan laddade kroppar.Ämnet kan inte röras, men man kan bevisa existens, som gjordes under hundratals fältförsök.

Interaktion av laddade organ

De brukade överväga föråldrade teorier som utopier, medan vetenskapsmännen inte är dumma alls. Idag är Franklins undervisning om elektrisk vätska, den framstående fysikern Epinus, löjlig, hängiven en hel avhandling. Coulombs lag upptäcktes experimentellt på grundval av torsionsvikter; Georg Om använde liknande metoder för att härleda den kända ekvationen för ett kedjesegment. Men vad ligger bakom allt detta?

De måste erkänna att det elektriska fältet helt enkelt är en annan teori, inte sämre än en franklinvätska. Idag finns det två fakta om ämnet:

1. Ett konstant elektriskt fält finns runt en laddad kropp. Det finns två tecken på partiklar, föremål kan locka, avvisa. De lärs i skolan, det är ingen mening att diskutera frågan vidare här. Fältstyrkan indikerar i vilken riktning kraften kommer att fungera på en positivt laddad partikel - därför är det en vektormängd. Kroppen är omgiven av likvärdighetslinjer, vid varje punkt som riktningen är unik. För en punktladdning avviker strålarna till sidorna. Riktningen bestäms av tecknet: vektorerna är borta från det positiva.
   instagram viewer
   

   Elektriska fältlinjer

2. Det elektriska fältet varierar i tid och rum. Enligt Maxwells ekvationer genererar den en magnetisk en, som beskrivs av en liknande lag. Fältens vektorer ligger i ömsesidigt vinkelräta plan, de existerar i nära samarbete. Elektromagnetisk våg, som vanligen används i vardagen, teknik för överföring av information genom luften.

De angivna faktana ligger till grund för den moderna förståelsen av växelverkan i naturen och är ryggraden i teorin om nära samverkan. Förutom att hennes forskare lägger fram andra antaganden om kärnan i det observerade fenomenet. Teorin om kortvarig handling innebär en momentan spridning av makt utan eterens deltagande. Eftersom fenomen är svåra att röra än det elektriska fältet, har många filosofer kallade sådana åsikter idealistiska. I vårt land kritiserades de framgångsrikt av de sovjetiska myndigheterna, eftersom bolsjevikerna, som du vet, inte liknade Gud, pekade vid varje tillfälle tanken på förekomsten av något "beroende av våra tankar och handlingar"( studerar Junas super förmågor).

Franklin förklarade de positiva negativa belastningarna på kroppar med överskott, brist på elektrisk vätska.

Egenskaper för det elektriska fältet

Det elektriska fältet beskrivs med en vektorkvantitet - intensitet. En pil vars riktning sammanfaller med kraften som verkar vid en punkt på en positiv positiv laddning, är längden proportionell mot kraftens modul. Fysiker finner det bekvämt att använda potentialen. Värdet är skalär, det är enklare att föreställa sig temperaturen som ett exempel: vid varje punkt i rymden något värde. Under den elektriska potentialen förstår det arbete som gjorts för att flytta en enda laddning från en nollpunktspotential till en given punkt.

Fältet som beskrivs med den ovan angivna metoden kallas irrotational. Ibland kallas potential. Funktionen hos den elektriska fältpotentialen är kontinuerlig, och ändras smidigt längs rymden. Som ett resultat väljer vi punkter med lika stor potential, vikningsytor. För en enda laddning, sfären: ytterligare objekt, svagare fält( Coulombs lag).Ytor kallas equipotential.

För att förstå Maxwell-ekvationerna, få idén om flera egenskaper av ett vektorfält:

• Graden av den elektriska potentialen kallas en vektor, riktningen sammanfaller med den snabbaste tillväxten av fältparametern. Värdet är större, ju snabbare värdet ändras. En gradient från ett mindre potentiellt värde till en större riktas:

1. Graden är vinkelrätt mot den ekvipotenta ytan.
2. Ju större gradienten är desto närmre placeras de ekvipotentiella ytorna som skiljer sig från varandra med en given mängd potential i det elektriska fältet.
3. Den potentiella gradienten som tas med motsatt tecken är den elektriska fältstyrkan.

• Divergens är ett skalärt värde beräknat för den elektriska fältstyrksvektorn. Det är en analog av gradienten( för vektorer), visar graden av förändring av magnitud. Behovet av införande av ytterligare egenskaper: vektorfältet saknar en gradient. Följaktligen behövs en viss analog för beskrivningen - divergensen. Parametern i den matematiska notationen liknar gradienten, betecknad med den grekiska bokstaven nabla, används för vektormängder.
• Rotorn på ett vektorfält kallas en virvel. Fysiskt är värdet noll med en enhetlig ändring i parametern. Om rotorn är noll, visas stängda böjningar av linjer. I potentiella fält av punktavgifter, per definition finns det ingen virvel. Inte nödvändigtvis är spänningsspåren i detta fall enkla. Byt bara smidigt, utan att bilda en virvelvind. Ett fält med en icke-nollrotor kallas ofta ett solenoidfält. Ofta används synonym - virvel.
• Det totala flödet av en vektor representeras av integralet över ytan av produkten av den elektriska fältintensiteten över ett elementärt område. Gränsvärdet som kroppens kapacitet tenderar att noll är fältdivergensen. Begreppet gränsen studeras av gymnasieskolans högskoleklasser, den studerande kan göra en idé för diskussion.

Maxwells ekvationer beskriver ett tidsvarierande elektriskt fält och visar att i sådana fall sker en våg. Det anses vara en av formlerna indikerar frånvaron i naturen av isolerade magnetiska laddningar( poler).Ibland i litteraturen träffas en specialoperatör - Laplacian. Den betecknas som kvadrat nabla, beräknad för vektorkvantiteter, representerar gradienten av fältgradienten.

Med hjälp av dessa kvantiteter beräknar matematiker och fysiker elektriska och magnetiska fält. Det visade sig till exempel: en skalär potential kan endast ligga på ett irrotationsfält( punktkostnader).Andra axiom är uppfunna. Rotorvortexfältet saknar divergens.

Sådana axiom är lätt att ta som utgångspunkt för att beskriva processer som förekommer i reella existerande enheter. Antigravity, evig rörelse motor skulle vara en bra hjälp till ekonomin. Om ingen lyckades lägga Einsteins teori i praktiken utforskas Nikola Teslas utveckling av entusiaster. Saknad rotor, divergens.

En kort historia om utvecklingen av det elektriska fältet

• Den första milstolpen är introduktionen av begreppet potential för vetenskapen. Parametern i elteorin kännetecknar fältstyrkan. Den stora astronomen introducerade potential i förhållande till himmelsk mekanik år 1773.
• 1785 Coulomb med torsionsvikter härledde empiriskt lagen om växelverkan mellan elektriska laddningar.
• I 1812 associerade Poisson konceptet potential med elektriska och magnetiska fenomen.
• I 1819 visade Oersted empiriskt: en magnetisk nål kan avböjas av en ström som strömmar genom en ledare( se magnetisk induktion), vilket skapar ett cirkulärt elektriskt fält med konstant intensitet kring den.
• 1827 - Georg Om härledde en lag som rör storlekarna av spänning och ström genom resistansen hos en sektion av en krets. Effekten av fältet på magnetnålen användes. Den resulterande kraften mättes med användning av en torsionsbalans.
  

  Georg Om

• År 1831 publicerar M. Faraday verk på elektromagnetism, som visar sammankopplingen av två heterogena fält, förklarar den praktiska sidan av problemet( elmotor).Faraday behandlade frågor vid den tiden i nästan 10 år, vågade han inte publicera konturen, stoppad av kritik från hans mentor Davy, som ansåg idén om plagiering( se Wikipedia).Vetenskapsmännen visade ett varmt svar i materialisternas hjärtan. Enligt M. Faraday propagerar fältet i en ändlig hastighet i etern( ljusets hastighet känd från fysiken).
• Lenz-regeln, som härrörde 1833, ledde till upptäckten 1838 av reversibilitet av elektriska maskiner( från arbete till energiproduktion).
• Under andra hälften av XIX-talet infördes måttenheter för magnetiska och elektriska fält( Tesla uppstod under andra hälften av XX-talet när SI-systemet av enheter godkändes).
• 1973 presenterade Maxwell för första gången teorin i fördragen om elektricitet och magnetism av förhållandet mellan elektriska magnetfält, bakåt av ekvationer.

Teorins formulering följdes av ett flertal arbeten med tillämpningen av elektriska och elektromagnetiska fält i praktiken, den mest kända som i Ryssland anser Popovs erfarenhet av att överföra information genom luften. Ett antal frågor uppstod. Maxwells slanka teori är maktlös för att förklara de fenomen som observeras vid passage av elektromagnetiska vågor genom joniserade medier. Planck föreslog att strålande energi emitteras i mätade delar, senare kallad quanta. Diffraktionen av enskilda elektroner, vänlig demonstrerad av Youtube i den engelska versionen, upptäcktes 1949 av sovjetiska fysiker. Partikeln visade samtidigt vågegenskaper.

Detta berättar för oss att den moderna idén om ett konstant och växlande elfält är långt ifrån perfekt. Många känner till Einstein, de är maktlösa för att förklara vad en fysiker har upptäckt. Relativitetsteorin 1915 binder elektriska, magnetiska fält och blåmärken. Det var sant att formlerna i form av en lag inte presenterades. Idag är det känt: det finns partiklar som rör sig snabbare, lätt utbredning. En annan sten i trädgården.

Systemenheter har genomgått en permanent förändring. Det initialt introducerade GHS, baserat på Gaussian-praxis, är inte bekvämt. De första bokstäverna betecknar basenheter: centimeter, gram, andra. Elektromagnetiska kvantiteter läggs till GHS 1874 av Maxwell och Thomson. Sovjetunionen började använda ISS 1948( meter, kilogram, andra).Slutet på striderna lades på 1960-talet genom att införa SI-systemet( GOST 9867), där den elektriska fältstyrkan mäts i V / m.

Använda det elektriska fältet

Den ackumulering av elladdning sker i kondensatorer. Följaktligen bildas ett fält mellan plattorna. Eftersom kapacitansen direkt beror på intensiteten av intensitetsvektorn, för att öka parametern fylls utrymmet med en dielektrisk.

Indirekt används elektriska fält av kinescopes, Chizhevsky ljuskronor, gridpotentialen styr rörelsen av elektronrörens strålar. Trots bristen på en sammanhängande teori ligger elektriska fälteffekter av många bilder.