Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Загальні уявлення про електромагнітне поле




Взаємодія електричних зарядів здійснюється на віддалі. Для описування таких явищ використовується поняття силового поля. Розглянемо, наприклад, як трактується взаємодія двох електрично-заряджених частинок. Одна з частинок є джерелом електромагнітного поля, яке вона створює в навколишньому просторі. Інша частинка, потрапивши в це поле, зазнає його впливу.

Виявилось, що електромагнітне поле - це не просто зручний спосіб описування взаємодій на віддалі, а фізична реальність, яка являє собою вид матерії, що переносить дію однієї частинки на іншу.

Електромагнітне поле - це сукупність двох взаємозв'язаних полів: електричного та магнітного. Стан електричного поля повністю характеризується вектором напруженості електричного поля , а стан магнітного поля - вектором магнітної індукції . Однак електричні і магнітні поля взагалі не можна розглядати як незалежні. Вірніше уявляти собі єдине електромагнітне поле.

Відомо, що електромагнітні поля:

1) виникають навколо зарядів та струмів;

2) діють певними силами на заряди та струми, що вносяться в поле;

3) можуть бути локалізовані в деякій області простору (в цьому випадку джерелами електромагнітного поля є нерухомі заряди, або постійні струми, а самі поля не змінюються за часом, тобто є стаціонарними);

4) можуть розповсюджуватись в оточуючому просторі зі швидкістю світла (джерелом таких електромагнітних полів є заряди, що прискорено рухаються (змінні струми), а також змінні електричні та магнітні поля).

В останньому випадку поле здатне існувати при відсутності електричних зарядів і струмів. Поля такого роду називають змінними електромагнітними полями, або електромагнітними хвилями.

Як треба розуміти, що вектори і повністю характеризують електромагнітне поле? Відомо, що на електричний заряд, поміщений в електромагнітне поле, діє сила. Причому можна говорити, що одночасно заряд буде зазнавати дії зі сторони електричного та магнітного полів. В загальному випадку, сила, що діє на заряд (вона отримала назву сили Лоренца), може бути представлена як векторна сума електричної та магнітної складових .

Електричне поле діє на точковий заряд силою яка залежить від напруженості поля у точці, де знаходиться заряд: .

Магнітне поле буде діяти на заряд тільки в тому випадку, коли він буде рухатись в полі з деякою швидкістю . Дія магнітного поля на заряд (магнітна складова сили Лоренца) визначається виразом: , де - векторний добуток векторів і . Таким чином, фундаментальний закон дії сили зі сторони електромагнітного поля на точковий заряд має такий вигляд:

.

Тому, якщо вектори і в кожній точці поля відомі, або відомий закон зміни векторів і , то можна визначити як електромагнітне поле буде діяти на заряджені частинки, якізнаходяться в цьому полі.

Особлива складність полягає в тому, щоб зробити наглядним уявлення поля. Бо поле - це «невидимий» матеріальний об’єкт, який або зосереджений в деякій частині простору, або «подорожує» в вільному просторі зі швидкістю світла м/с, відірвавшись від заряду, який його і «породив».

Істинне розуміння природи та властивостей електромагнітного поля можливе тільки з використанням основних понять і співвідношень векторного аналізу [1,3,4]. Тому ми тут обмежимося лише якісною стороною питання.

Електричне поле може набути «видимих» обрисів, якщо в кожній точці простору уявити собі два вектора і . На рис. 6.1. показані тільки три точки поля: 1, 2, 3.

Рис.6.1

 

Кожна точка поля як би помічається векторами і . В загальному випадку величини та напрямки векторів і в різних точках поля можуть відрізнятися. Якщо поле змінюється з часом, то це означає, що змінюються з часом величини і напрямки векторів і . Таким чином, вектори і дозволяють кількісно оцінити стан електромагнітного поля в кожній точці простору (визначити силу Лоренца ) і полегшують наглядне сприйняття електромагнітного поля, як матеріального об’єкта.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-11-05; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 470 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Люди избавились бы от половины своих неприятностей, если бы договорились о значении слов. © Рене Декарт
==> читать все изречения...

2444 - | 2243 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.008 с.