Фізика - Чолпан П.П. 2003

Частина 3 ЕЛЕКТРИКА І МАГНЕТИЗМ

Розділ 9 МАГНЕТИЗМ. МАГНІТНЕ ПОЛЕ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ

9.11. Взаємозв'язок електричного і магнітного полів


Завжди, коли електричні заряди починають рухатися, виникає магнітне поле, яке пов’язане з рухомими електричними зарядами; магнітні силові лінії концентрично охоплюють електричний струм. Магнітне поле завжди зумовлене електричним струмом. Воно виникає в просторі, що оточує металеві провідники зі струмом, електроліти при проходженні струму через них, рухомі заряджені частинки в повітрі. Магнітне поле є істотною ознакою наявності електричного струму.

Експериментально встановлено (теоретично це передбачили М. Фарадей і Дж. Максвелл), що магнітне поле виникає також тоді, коли довільно змінюється напруженість електричного поля. Так, якщо з’єднати пластини зарядженого конденсатора провідником, то магнітне поле існуватиме як навколо провідника, по якому проходить струм, так і між пластинами конденсатора навіть тоді, коли вони роз’єднані вакуумом.

Отже, в будь-якій точці простору, де відбувається збільшення або зменшення напруженості електричного поля, виникає магнітне поле, силові лінії якого концентрично охоплюють потік електричної індукції, що змінюється з часом. Справді, кількість силових ліній, що перетинають якусь площину, змінилась (тобто змінилась їхня густота — міра напруженості поля). Це сталося тому, що внаслідок поперечного переміщення силових ліній вони або ввійшли всередину певного контуру (якщо напруженість зросла), або вийшли з нього (якщо напруженість зменшилась). В обох випадках вони перетнули контур, що обмежує цю площину.

У магнітному полі виявляються ті заховані рухи в матеріальній основі електричного поля, які завжди супроводжують поперечне переміщення у просторі електричних силових ліній і зміну кількості їх з часом. Якщо магнітне поле породжується електричним полем, то й електричне поле, в свою чергу, може бути спричинене не безпосередньо зарядами, а переміщенням і зміною магнітного поля. Проте електричні силові лінії поля, яке виникає при цьому, істотно відрізняються від силових ліній кулонівських полів.

У полі кулонівських електричних сил не існує замкнених силових ліній, усі ці лінії виходять із позитивних зарядів і входять у негативні.

Замкнені електричні силові лінії властиві для полів, що утворюються рухомими зарядами, а рухомі електричні заряди пов’язані з магнітним полем.

Отже, ми підійшли до нерозривної єдності електричного й магнітного полів — до електромагнітного поля. Найбільш загальною властивістю, що об’єднує ці поля, є їхня об’єктивна реальність і матеріальність. Електричне й магнітне поля — окремі випадки більш загального, електромагнітного поля. Ці види матерії, породжені електричними зарядами, струмами та змінними полями, здійснюють електричну, магнітну й електромагнітну взаємодію. В сучасній фізиці встановлено, що ці силові взаємодії відбуваються зі скінченною швидкістю (с = =299792,458 км/с), а на зміну принципу далекодії в класичній фізиці, де швидкість поширення взаємодії тіл бралась нескінченною, прийшов принцип близькодїі. Для згаданих полів існують істотні відмінності. Наприклад, електростатичне поле називають ще потенціальним. У ньому робота з переміщення заряду по замкненому контуру дорівнює нулю. Магнітне, електричне (з некулонівськими силовими лініями) та електромагнітне поля називають вихровими. їм не притаманна згадана вище властивість.






Personalised Essay Writing Service for You

Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити