Termi "fushë" në rusisht i referohet një hapësire shumë të madhe përbërje homogjene, për shembull, grurë ose patate.
Në fizikë dhe inxhinieri elektrike përdoret për të përshkruar lloje të ndryshme materie, për shembull, lënda elektromagnetike, e përbërë nga përbërës elektrikë dhe magnetikë.
Ngarkesa elektrike është e lidhur me këto forma të materies. Kur ajo është e palëvizshme, gjithmonë ka një fushë elektrike rreth saj, dhe kur ajo lëviz, formohet edhe një fushë magnetike.
Ideja e njeriut për natyrën e energjisë elektrike (më shumë përcaktim i saktë- fusha elektrostatike) është formuar në bazë të hulumtimit eksperimental të vetive të saj, sepse ende nuk ekziston asnjë metodë tjetër studimi. Me këtë metodë është zbuluar se ajo vepron në ngarkesa elektrike lëvizëse dhe/ose të palëvizshme me një forcë të caktuar. Duke matur vlerën e tij, vlerësohen karakteristikat kryesore operacionale.
Fusha elektrike
Ajo është formuar:
përreth ngarkesat elektrike(trupa ose grimca);
kur ndryshon fusha magnetike, siç ndodh, për shembull, gjatë lëvizjes.
Ajo përshkruhet nga linjat e forcës, të cilat zakonisht tregohen që burojnë nga ngarkesa pozitive dhe që përfundon me negativ. Pra, akuzat janë burim fushë elektrike. Duke vepruar sipas tyre, ju mund të:
zbuloni praninë e një fushe;
futni një vlerë të kalibruar për të matur vlerën e saj.
Për përdorim praktik të zgjedhura karakteristikë e fuqisë, i quajtur tension, i cili vlerësohet nga efekti në një ngarkesë të njësisë së një shenje pozitive.
Punon në:
trupat dhe ngarkesat elektrike që janë në lëvizje me një forcë të caktuar;
momentet magnetike pa marrë parasysh gjendjet e lëvizjes së tyre.
Fusha magnetike krijohet:
kalimi i një rryme grimcash të ngarkuara;
përmbledhja e momenteve magnetike të elektroneve brenda atomeve ose grimcave të tjera;
me një ndryshim të përkohshëm në fushën elektrike.
Ai gjithashtu përshkruhet nga linjat e forcës, por ato janë të mbyllura përgjatë një konture dhe nuk kanë fillim ose fund, në kontrast me linjat elektrike.
Ndërveprimi i fushave elektrike dhe magnetike
Arsyetimi i parë teorik dhe matematikor i proceseve që ndodhin brenda fushës elektromagnetike u krye nga James Clerk Maxwell. Ai paraqiti një sistem ekuacionesh të formave diferenciale dhe integrale, në të cilat ai tregoi lidhjet e fushës elektromagnetike me ngarkesat elektrike dhe rrymat që rrjedhin brenda vazhdimësi ose vakum.
Në punën e tij ai përdori ligjet e mëposhtme:
Amperët, të cilët përshkruajnë rrjedhën e rrymës përmes një përcjellësi dhe krijimin e induksionit magnetik rreth tij;
Faraday, duke shpjeguar shfaqjen e rrymës elektrike nga veprimi i një fushe magnetike alternative në një përcjellës të mbyllur.
Puna e Maksuellit u përcaktua raportet e sakta ndërmjet manifestimeve të fushave elektrike dhe magnetike, në varësi të ngarkesave të shpërndara në hapësirë.
Ka kaluar shumë kohë që nga botimi i veprave të Maxwell. Shkencëtarët po studiojnë vazhdimisht manifestimet fakte të përjetuara midis fushave elektrike dhe magnetike, por edhe tani nuk është veçanërisht e mundur të zbulohet natyra e tyre. Rezultatet janë thjesht të kufizuara aplikim praktik dukuritë në shqyrtim.
Kjo shpjegohet me faktin se me nivelin tonë të njohurive ne mund të ndërtojmë vetëm hipoteza, sepse për momentin jemi në gjendje vetëm të supozojmë diçka. Në fund të fundit, natyra ka veti të pashtershme që ende duhet të studiohen gjerësisht dhe për një kohë të gjatë.
Karakteristikat krahasuese të fushave elektrike dhe magnetike
Burimet e edukimit
Marrëdhënia e ndërsjellë midis fushave të elektricitetit dhe magnetizmit ndihmon për të kuptuar fakt i dukshëm: ato nuk janë të ndara, por të lidhura, por mund të manifestohen në mënyra të ndryshme, duke qenë një tërësi e vetme - një fushë elektromagnetike.
Nëse imagjinojmë se në një moment në hapësirë është krijuar një fushë ngarkese elektrike jo uniforme, e palëvizshme në raport me sipërfaqen e Tokës, atëherë nuk do të jetë e mundur të përcaktohet fusha magnetike rreth saj në qetësi.
Nëse vëzhguesi fillon të lëvizë në lidhje me këtë ngarkesë, atëherë fusha do të fillojë të ndryshojë me kalimin e kohës dhe komponenti elektrik tani do të formojë një komponent magnetik, të cilin një studiues këmbëngulës mund ta shohë me instrumentet e tij matëse.
Në mënyrë të ngjashme, këto dukuri do të shfaqen kur një magnet i palëvizshëm ndodhet në një sipërfaqe, duke krijuar një fushë magnetike. Kur vëzhguesi fillon të lëvizë në lidhje me të, ai do të zbulojë shfaqjen e një rryme elektrike. Ky proces përshkruan fenomenin induksioni elektromagnetik.
Prandaj, të thuash se në pikën e hapësirës në shqyrtim ka vetëm një nga dy fushat: elektrike ose magnetike, nuk ka shumë kuptim. Kjo pyetje duhet të shtrohet në lidhje me sistemin e referencës:
stacionare;
celular.
Me fjalë të tjera, korniza e referencës ndikon në manifestimin e fushave elektrike dhe magnetike në të njëjtën mënyrë si shikimi i peizazheve përmes filtrave të nuancave të ndryshme. Ndryshimi i ngjyrës së xhamit ndikon në perceptimin tonë të pamjes së përgjithshme, por edhe nëse e marrim si bazë dritë natyrale, krijuar nga pasazhi rrezet e diellit përmes atmosferë ajrore, nuk do të japë pamjen e vërtetë në tërësi, do ta shtrembërojë atë.
Kjo do të thotë se sistemi i referencës është një nga mënyrat për të studiuar fushën elektromagnetike dhe na lejon të gjykojmë vetitë dhe konfigurimin e saj. Por nuk ka rëndësi absolute.
Treguesit e fushës elektromagnetike
Fusha elektrike
Trupat e ngarkuar me energji elektrike përdoren si tregues që tregojnë praninë e një fushe në një vend të caktuar në hapësirë. Ata mund të përdorin copa të vogla letre të elektrizuara, topa, mëngë dhe "sultana" për të vëzhguar komponentin elektrik.
Le të shqyrtojmë një shembull kur dy topa tregues janë të vendosur në të dy anët e një dielektrike të sheshtë të elektrizuar në një pezullim të lirë. Ata do të tërhiqen njëlloj nga sipërfaqja e saj dhe do të shtrihen në një vijë të vetme.
Në fazën e dytë, vendosim një pllakë metalike të sheshtë midis njërit prej topave dhe dielektrikut të elektrizuar. Nuk do të ndryshojë forcat që veprojnë në tregues. Topat nuk do të ndryshojnë pozicionin e tyre.
Faza e tretë e eksperimentit përfshin tokëzimin e fletës metalike. Sapo të ndodhë kjo, topi tregues i vendosur midis dielektrikut të elektrizuar dhe metalit të tokëzuar do të ndryshojë pozicionin e tij, duke ndryshuar drejtimin në vertikal. Nuk do të tërhiqet më nga pjata dhe do t'i nënshtrohet vetëm forcat gravitacionale gravitetit.
Kjo përvojë tregon se mburojat metalike të tokëzuara bllokojnë përhapjen e linjave të fushës elektrike.
Në këtë rast, treguesit mund të jenë:
tallash çeliku;
qark i mbyllur me rrjedhje nëpër të goditje elektrike;
gjilpërë magnetike (shembull me një busull).
Parimi i shpërndarjes së tallashit të çelikut përgjatë forcat magnetike linjat ov janë më të zakonshmet. Ajo është gjithashtu e përfshirë në punën e gjilpërës magnetike, e cila, për të zvogëluar kundërveprimin e forcave të fërkimit, është e fiksuar në një majë të mprehtë dhe në këtë mënyrë merr liri shtesë për rrotullim.
Ligjet që përshkruajnë ndërveprimet e fushave me trupat e ngarkuar
Fushat elektrike
Pamja e proceseve që ndodhin brenda fushave elektrike u sqarua nga punë eksperimentale Kulomb, i kryer me ngarkesa pika të varura në një fije të hollë dhe të gjatë kuarci.
Kur një top i karikuar iu afrua më shumë, ky i fundit ndikoi në pozicionin e tyre, duke bërë që ata të devijonin me një masë të caktuar. Kjo vlerë u regjistrua në numrin e shkallës së një pajisjeje të projektuar posaçërisht.
Në këtë mënyrë, forcat e veprimit të ndërsjellë ndërmjet ngarkesave elektrike, të quajtura . Ato janë përshkruar formulat matematikore, duke lejuar llogaritjet paraprake pajisje të projektuara.
Fushat magnetike
Ai funksionon mirë këtu bazuar në ndërveprimin e një përcjellësi me një rrymë të vendosur brenda linjave të fushës magnetike.
Për të drejtuar forcën që vepron në një përcjellës me rrymë që rrjedh përmes tij, përdoret një rregull që përdor rregullimin e gishtërinjve në dorën e majtë. Të katër gishtat e lidhur së bashku duhet të vendosen në drejtim të rrymës dhe linjat e fushës magnetike duhet të hyjnë në pëllëmbë. Pastaj fryrë gishtin e madh do të tregojë drejtimin e veprimit të forcës së dëshiruar.
Imazhet grafike të fushave
Për t'i caktuar ato në rrafshin e vizatimit, përdoren linjat e forcës.
Fushat elektrike
Për të përcaktuar linjat e tensionit në këtë situatë, përdoret një fushë e mundshme kur ka ngarkesa të palëvizshme. linja elektrike lë ngarkesën pozitive dhe shkon në atë negative.
Një shembull i modelimit të një fushe elektrike është vendosja e kristaleve të kininës në vaj. Më shumë në mënyrë moderne konsiderohet përdorim programet kompjuterike dizajnerët grafikë.
Ato ju lejojnë të krijoni imazhe të sipërfaqeve ekuipotenciale dhe të gjykoni vlerë numerike fushë elektrike, analizo situata të ndryshme.
Fushat magnetike
Për qartësi, ata përdorin linja karakteristike të fushë vorbull, kur mbyllen nga një kontur i vetëm. Shembulli i dhënë më herët me llamba çeliku e përshkruan qartë këtë fenomen.
Karakteristikat e fuqisë
Zakonisht shprehen sasive vektoriale, duke pasur:
një drejtim i caktuar veprimi;
vlera e forcës e llogaritur duke përdorur formulën e duhur.
Fushat elektrike
Vektori i forcës së fushës elektrike të një ngarkese njësi mund të përfaqësohet në formën e një imazhi tredimensional.
Madhësia e saj:
drejtuar nga qendra e ngarkesës;
ka një dimension në varësi të metodës së llogaritjes;
përcaktohet nga veprimi pa kontakt, domethënë në distancë, si raport fuqi vepruese për të ngarkuar.
Fushat magnetike
Tensioni që lind në spirale mund të shihet në foton e mëposhtme.
Linjat e forcës magnetike në të nga çdo kthesë me jashtë kanë të njëjtin drejtim dhe mblidhen. Brenda hapësirës së ndërthurjes ato drejtohen kundër. Për shkak të kësaj, fusha e brendshme është dobësuar.
Madhësia e tensionit ndikohet nga:
forca e rrymës që kalon nëpër dredha-dredha;
numri dhe dendësia e kthesave të mbështjelljes, të cilat përcaktojnë gjatësinë boshtore të spirales.
Rrymat më të larta rriten forca magnetomotore. Përveç kësaj, në dy mbështjellje me numër të barabartë kthehet, por dendësi të ndryshme mbështjellja e tyre, me kalimin e së njëjtës rrymë, kjo forcë do të jetë më e lartë aty ku kthesat ndodhen më afër.
Kështu, fushat elektrike dhe magnetike kanë dallime krejtësisht të përcaktuara, por janë përbërës të ndërlidhur të një fushe të vetme të përbashkët - elektromagnetike.
Pjesa I. Fusha e palëvizshme
Kushdo mund t'i përgjigjet pozitivisht pyetjes së parashtruar në titull. Përndryshe, si tërhiqet një copë hekuri nga një magnet, ose si kthehet gjilpëra e busullës në veri? (MP) është studiuar tërësisht eksperimentalisht, është përshkruar në mënyrë rigoroze teorikisht dhe kriteri për vërtetësinë e ideve për të është praktika. MP rrotullon rotorët e motorëve elektrikë, gjeneron energji në termocentrale dhe shërben mjedisi i punës në elektromagnet, transformatorë, përshpejtues të grimcave të ngarkuara dhe shumë pajisje të tjera teknologji moderne. Kjo fushë ngurtëson çelikun, eliminon zgavrat e tkurrjes gjatë shkrirjes së metaleve, shkatërron shkallën në kaldaja me avull dhe tubacionet e ngrohjes, si dhe depozitat e parafinës në tubacionet e naftës. Trajtimi magnetik i patateve, farave të bimëve, karburantit të automobilave, ujit të thjeshtë etj. çon në rezultate fantastike, të pashpjegueshme shkenca moderne. Dukuritë “magnetike”, si në mesjetë, rrethohen nga një mjegull misteri dhe bashkëjetojnë me ato magjike. Shkencëtarët e rremë, mashtruesit dhe sharlatanët përfitojnë nga kjo. Nëse shëruesit mesjetarë trajtonin dëmtimet dhe syrin e keq me një magnet, atëherë një numër i instituteve kryesore të vendit shesin pajisje magnetoterapie që supozohet se kurojnë qindra sëmundje të një natyre shumë të ndryshme. Astrologët
e mbështetur "shkencërisht".
të vërtetën
parashikimet e ndikimit të MF kozmik të planetëve. Shpikësit e shumtë nuk mund të bëjnë pa MP makina me lëvizje të përhershme,
premtuese
e pakufizuar
energji e lirë dhe miqësore me mjedisin. Rrotullimi i një magneti krijon
mitike
shirit rrotullues
Ata përpunojnë infuzione bimore për të marrë kura të mrekullueshme për sëmundje të ndryshme. Magnetët janë shpikur për të mbrojtur
sylesh
rrufeja Magnetizmi shpjegon pse pllakat ngjiten trupin e njeriut dhe shumë dukuri të tjera të çuditshme. Ne e ndiejmë fushën magnetike me duart tona, duke sjellë një copë hekuri në magnet dhe ne mund ta shohim strukturën e saj me sytë tanë, duke përdorur
hekuri
tallash.
Që nga viti
MP na jepet në ndjesi, matet me instrumente dhe përdoret në praktikë, njihet lloj i veçantëçështje. Atij iu besua masa dhe energjia. Sidoqoftë, jo gjithçka që na jepet në ndjesi është
objektive
realitet
çështje. Një person ka një imagjinatë të pasur dhe shpesh ndjen atë që nuk është në të vërtetë atje. Le të kujtojmë forcat "të pastra" dhe "të papastra", goblins, këmbë të mëdha, Bigfoot, përbindëshi i Loch Ness, UFO-t. Në fund të fundit, dikush i pa të gjitha këto, i dëgjoi, e preku me duar, e regjistroi në fotografi dhe në protokolle, dhe disa madje fluturuan në disqe aliene. Shkencëtarët gjithashtu shpesh vëzhgojnë gjëra që nuk ekzistojnë -
kuantizimi
tensionit
temperaturë, të ftohtë fuzion bërthamor, shumë grimca elementare, fushë përdredhjeje etj. Le të kujtojmë gjithashtu historinë e phlogistonit, doktrina e të cilit ishte mbizotëruese në termodinamikë
Lomonosov.
Rrjedhje
"Çështja e zjarrtë" nga një sobë e nxehtë mund të ndihet qartë kur e çoni dorën pranë saj. Teoria e phlogiston dha një përshkrim të saktë
termike
u konfirmua
praktikë. Përkundër kësaj, me zhvillimin e shkencës, phlogistoni duhej të ishte
refuzoj.
të kuptuarit
proceset termike janë bërë më të rrepta, të thella dhe të thjeshta. A nuk është edhe deputeti, koncepti i të cilit kemi marrë nga historia, një “flogiston” i tillë? Në fakt, çfarë lloj lënde është kjo që zhduket gjatë kalimit nga një kornizë referimi e palëvizshme në atë që lëviz së bashku me ngarkesën? Çfarë fushe është nëse nuk ka materialin e vet
transportuesit
magnetike
monopole (madje
elementare
magnetizëm
shkaktuar nga rrymat rrethore)? A mundet një material MF të bëjë që transportuesit e ngarkesës të lëvizin në mbështjelljen dytësore të një transformatori nëse nuk preken drejtpërdrejt, duke mbetur të lokalizuar në bërthamën e hekurit? A është e mundur të shpjegohet nga një këndvështrim materialist
devijimi
i ngarkuar
grimcat që fluturojnë përtej një magneti, jashtë fushës së tij magnetike (efekti Aharonov-Bohm)? Pyetje të tilla, siç do të tregohet më poshtë, mund të jenë
pyesni
turma. Klasike
Elektrodinamika Amper-Faraday-Maxwell nuk u përgjigjet atyre. Bazuar në ekzistencën e MF, elektrodinamika
kundërshton
ligjet themelore të natyrës. NË këtë punë do të tregohet se MP nuk ekziston në natyrë, është shpikja jonë. Të gjitha fenomenet dhe efektet që i atribuohen magnetizmit janë thjesht natyra elektrike dhe pa deputet përshkruhen më rreptësisht, thjesht dhe qartë. Nga
ekzistuese
idetë
manifestohet
fikse
stacionare
efektet
ndërveprim
ngarkesat lëvizëse, të alternuara - në shfaqjen e EMF në një qark të mbyllur. Këto efekte do të merren parasysh, përkatësisht, në pjesën e parë dhe të dytë të veprës. Ndërveprimi i ngarkesave pikësore Termi stacionar, domethënë konstant në kohë, krijon iluzionin e diçkaje të pandryshueshme dhe të palëvizshme.
stacionare
kjo është e rëndësishme fenomen dinamik. Ajo
është krijuar
vetëm duke lëvizur ngarkesat dhe zbulohet vetëm prej tyre. Besohet se një MF i palëvizshëm ekziston në ngarkesat elektrike që fluturojnë pranë nesh, rreth rrezeve të grimcave të ngarkuara dhe telave që mbartin rrymë, brenda solenoideve dhe në polet e magneteve të përhershëm. Në të gjitha këto raste
burimi
janë
duke lëvizur
(magnetet e përhershme të bëra nga feromagnetët përmbajnë molekulare rrymat e unazës, dhe në magnet të bërë nga superpërçues - makrorryma unazore). Madje grimcat elementare- elektronet, protonet, neutronet MF për shkak të në një lëvizje rrethoreçështje e ngarkuar. Dëshmi
realitet
deputet i palëvizshëm shërbej
aktuale
ngarkesa elektrike lëvizëse. Regjistrohet dhe matet nga devijimi i grimcave të ngarkuara fluturuese, nga tërheqja ose zmbrapsja e telave që mbartin rrymë,
magnet,
solenoidet,
kthesë
gjilpërë magnetike,
magnetizimi
substancave
polarizimi i grimcave elementare. Të gjitha këto raste zbresin në forcën e ndërveprimit midis dy ngarkesave lëvizëse, të cilën do ta shqyrtojmë së pari. E rregulluar tarifë pikë krijon një fushë elektrike në hapësirën përreth, intensiteti E i së cilës është i njëjtë në të gjitha drejtimet dhe zvogëlohet me distancën r si 1/r 2. Vektori E drejtohet përgjatë rrezes, dhe sipërfaqet ekuipotenciale kanë formën e sferave me qendër e përbashkët me pagesë (Fig. 1, a). Ndërveprimi i dy tarifat stacionare
q 1, q 2 përshkruhet nga ligji i Kulombit: 
ku nje -
distancë
akuza,
absolute lejueshmëria mjedisi. Në këtë rast, forcat F 12 që veprojnë nga ana e ngarkesës së parë në të dytën, dhe F 21 - nga ana e së dytës në të parën, janë të barabarta dhe të kundërta, domethënë, në përputhje me ligjin e tretë të Njutonit, veprimi është i barabartë me reagimin. 
Fusha e një ngarkese lëvizëse është e ndryshme nga fusha e një ngarkese të palëvizshme (Fig. 1, b). Sipërfaqet ekuipotenciale janë tashmë
janë
koncentrike
qendrat e tyre
ndërrim
duke lëvizur
ngarkuar. Kjo
përhapet
përfundimtare
shpejtësia,
shpejtësia
secili pasues
emetuar
pikat në hapësirë ku ngarkesa është zhvendosur. Për shkak të ndryshimit midis fushave të ngarkesave lëvizëse dhe të palëvizshme, forca e bashkëveprimit midis ngarkesave lëvizëse nuk është e barabartë me Kulombin F k (1), por ndryshon prej tij: F = F k + F m (shuma këtu është vektoriale ). Forca shtesë Fm që lind për shkak të lëvizjes quhet forcë magnetike në elektrodinamikën klasike dhe shoqërohet me praninë e një fushe magnetike në ngarkesat lëvizëse. Përcaktohet nga ligji i Amperit: 
Kllapat e drejta këtu nënkuptojnë produkt vektorial, B 1 - krijuar nga ngarkesa e parë në vendndodhjen e së dytës, B 2 - nga e dyta në vendndodhjen e të parit, v 1 dhe v 2 - shpejtësia e ngarkesave. Nëse
duke lëvizur
paralel me njëri-tjetrin
atëherë forca magnetike, si forca e Kulombit, është qendrore dhe e barabartë me të dy ngarkesat, domethënë veprimi është i barabartë me reaksionin.
lëvizje jo paralele, forcat F 12M dhe F 21M nuk janë të barabarta me njëra-tjetrën dhe nuk drejtohen përgjatë së njëjtës vijë. Dhe nëse ngarkesat lëvizin pingul me njëra-tjetrën, atëherë forca magnetike vepron vetëm
kundërveprim
e dyta (Fig. 2) Ky rezultat bie ndesh me një nga ligjet themelore të natyrës, i cili thotë se veprimi është i barabartë me reagimin. Shprehjet për forcat magnetike (2, 3) kundërshtojnë gjithashtu një ligj tjetër themelor të natyrës - parimin e relativitetit të Galileos, pasi forcat varen nga shpejtësi absolute, por duhet të përcaktohet relativ. i kuptoi këto kontradikta dhe dha më shumë shprehje komplekse për forcat që
më tej
e harruar. Duke lejuar
kontradiktat e klasikes
elektrodinamika,
Ajnshtajni
zhvilloi teorinë e relativitetit, duke prezantuar zvogëlimin e përmasave, zgjerimin e kohës etj. për trupat në lëvizje. 
Futja e forcave magnetike në elektrodinamikën klasike
doli
e nevojshme
nuk merr parasysh ndryshimin midis fushës elektrike të një ngarkese në lëvizje dhe fushës së një ngarkese të palëvizshme dhe forcës së ndërveprimit
duke lëvizur
llogaritur
nga statike
Prandaj, fusha elektrike e ngarkesave lëvizëse përcaktohet nga ekuacioni statik i Maxwell-it divD =
εE - induksion elektrik,
ρ - dendësia e madhe tarifë). Nëse Oersted, Ampere, Faraday, Maxwell dhe ndjekësit e tyre do të kishin marrë parasysh ndryshimin në fushat elektrike të përshkruara
do të zhdukej nevoja për të futur MF dhe forca magnetike. Le ta demonstrojmë këtë duke përdorur shembullin e ndërveprimit të rrymave. Fusha e rrymës Një përcjellës nëpër të cilin rrjedh një rrymë elektrike e drejtpërdrejtë është e pakarikuar elektrike, pasi
pozitive
numri i atyre negative dhe sa ngarkesa hyjnë në njërën anë, aq shumë dalin nga ana tjetër. Megjithatë, pavarësisht kompensimit të ngarkesave, ajo krijon një fushë elektrike në hapësirën përreth. Kjo për faktin se fusha e ngarkesave lëvizëse (elektronet në metale) është e shkëlqyer
stacionare
(pozitive
jonet). Forca e fushës së një përcjellësi me rrymë E = E D - E C, ku E D është intensiteti i krijuar nga ngarkesat lëvizëse, dhe E C - ato statike me të njëjtën densitet. Fusha elektrike e një zinxhiri ngarkesash të palëvizshme (e ngarkuar
elektrostatike
është e barabartë me Ес= τ /(2 pe r), ku
τ - dendësia lineare e ngarkesës. Vektori E C është pingul me boshtin e fillit dhe i drejtuar përgjatë rrezes r. Nëse zinxhiri i ngarkesave lëviz me shpejtësi v, atëherë fusha e tyre, siç thonë ata, bartet nga era eterike - ajo mbetet prapa për shkak të shpejtësia përfundimtare shpërndarja c (Fig. 3). Prandaj tensioni i tij 
Përafrimi është i vlefshëm me shpejtësi v shumë më të ulëta se shpejtësia e dritës c. *) Fusha totale elektrike e një përcjellësi me rrymë ku I = v τ - rrymë,
μ është përshkueshmëria absolute magnetike e mediumit. Këtu merret parasysh se c 2 = 1/(εµ). Edhe pse kjo fushë u zbulua eksperimentalisht (është veçanërisht e fortë
superpërcjellëse
solenoidet,
ku rrjedhin rryma të mëdha), nuk njihet nga elektrodinamika klasike. Për të përshkruar efektet që krijon, është futur një MF me induksion
shpjegon
efektet
(për shembull, ndërveprimi i dy rrymave) dhe nuk mund të shpjegojë
Për shembull,
ndikimi
të përhershme
në një ngarkesë të palëvizshme, të parashikuar nga (5). Ndërveprimi i rrymave Në 1820 Amperi zbuloi se dy tela paralele me rrymat I 1 dhe I 2 tërhiqen nëse rrymat rrjedhin në një
drejtim,
shtyj,
rryma kundër, me një forcë ku a është distanca midis telave, l është gjatësia e tyre. Ai e shpjegoi këtë fakt me ndërveprimin e fushave magnetike të rrymave (6). Në të njëjtën kohë, Ampere nuk dinte për ekzistencën e fushave elektrike pranë telave me rrymë (5) dhe nuk mori parasysh forcën e ndërveprimit të tyre. Le të shohim nëse e njëjta forcë e matur eksperimentalisht (7) nuk do të merret vetëm duke marrë parasysh
elektrike
ndërveprim
telat,
pa magnetike. Për të qenë të sigurt media e lirë ne do të shqyrtojmë tarifën grimcat pozitive. Forca e bashkëveprimit midis dy telave me rryma I 1, I 2 mblidhet
komponentët: zmbrapsja e ngarkesave pozitive të ngarkesës së parë dhe pozitive e telit të dytë
tërheqje
negative së pari
pozitive
e dyta F -1+2,
tërheqja e së dytës pozitive të parë dhe negative F +1-2, si dhe zmbrapsja e së dytës negative të parë dhe negative F -1-2 (Fig. 4) - 
E fundit
komponent
i palëvizshëm
negative
akuzat
përcaktuar
nga elektrostatika: 
Ku
τ 2 - dendësia lineare e ngarkesës në tela. Forcat e mbetura duhet të llogariten duke marrë parasysh lëvizjen e zinxhirëve të ngarkesave në lidhje me njëri-tjetrin sipas (4). Në këtë rast, në përputhje me parimin e relativitetit, duhet të merret shpejtësia v shpejtësi relative, domethënë për F +1-2 v 1, për F -1+2 v 2 dhe për F +1+2 (v 1 -v 2). Si rezultat, pasi zvogëlojmë përbërësit statikë të forcave, marrim duke zëvendësuar këtu vlerën e F c sipas (9), duke zëvendësuar nga 2 në 1/(εµ), v 1 τ 1 me I 1 dhe v 2 τ. 2 nga I 2, marrim shprehjen Amper (7) . Shenja minus do të thotë tërheqje. Nëse një nga rrymat
e kundërta
drejtime,
negative, atëherë forca refuzuese do të ketë një shenjë plus. Rrjedhimisht, për të përshkruar ndërveprimin e telave me rrymën nuk ka nevojë të prezantohet një medium i ndërmjetëm - MP. Pa humbur, siç bëri Ampere dhe ndjekësit e tij, fusha elektrike e rrymës, kuptimi dhe llogaritja e këtij ndërveprimi bëhet më e thjeshtë, më rigoroze dhe më vizuale. Në këtë rast, problemet e kontradiktave me parimin e relativitetit dhe ligjin e tretë të Njutonit zhduken. Magnetizimi së bashku
përshkruar
me forcë
efektet
një MF i palëvizshëm manifestohet në magnetizimin e materies. Magnetizimi është përvetësimi i një momenti magnetik nga një trup
p M = q M l, ku q M janë ngarkesa magnetike pozitive dhe negative, dhe l është distanca ndërmjet tyre (Fig. 5, a). Momenti magnetik i një njësie vëllimi të një substance M = p M / V, ku V është vëllimi i trupit, quhet
magnetizimi. Besohet se është proporcionale me tensionin MF N: një koeficient proporcionaliteti
quhet ndjeshmëria magnetike e një lënde. Sa më shumë
Sa më mirë të magnetizohet substanca. Në fakt, nuk ka ngarkesa magnetike q M të tipit të paraqitur në Fig. 5, por nuk ekziston për trupat e magnetizuar. Vetëm rrymat rrethore janë reale, të cilat janë shuma vektoriale e rrymave molekulare rrethore dhe quhen rryma amperi I A
(Fig. 5, b). Zëvendësimi i figurës reale fizike të magnetizuar
mitike
dipol magnetik(Fig. 5, a) është e mundur sepse ka mjaft distancë e gjatë nga trupi MF B i këtyre strukturave është pothuajse identik, dhe kjo është pikërisht ajo që vërehet në
eksperiment. Dallimi në strukturat e afërta MF manifestohet vetëm në eksperimente të projektuara posaçërisht, në të cilat, në veçanti, tregohet se elementare
kanë
rrethore
sipas fig. 5, b, jo ngarkesat magnetike sipas fig. 5, a. 
Nëse zona e bazës së trupit është S dhe lartësia është l, atëherë në përputhje me Fig. 5, dhe e tij moment magnetik p M = MSl, dhe sipas Fig. 5, b p M = SI A. Duke barazuar këto vlera, marrim se I A = Мl. Nëse tani kalojmë nga rryma I A në densitetin e saj për njësi gjatësi të trupit J A = I A /l, atëherë rezulton se Si rrjedhim,
magnetizimi
që nuk është gjë tjetër veçse dendësia lineare e rrymës rrethore të Amperit. Dihet që një MF stacionare nuk mund të krijohet, siç thuhet nga relacioni (11) elektrodinamika klasike. Eksituar vetëm nga elektriciteti
eksitim
rrymë rrethore, fusha elektrike duhet të ketë një emf rrethore E, pra të jetë një vorbull. Atëherë vetëm nëse përçueshmëria rrethore G nuk është e barabartë me zero
G o E. B forma diferenciale ky ekuacion duket kështu: ku
γ o = G o l/S - rrethore specifike përçueshmëri elektrike
substancave,
dimensioni 1/(Ohm m) ose S/m. Nga ekuacioni që rezulton (13) rrjedh se për të "magnetizuar" një substancë, ajo që nevojitet nuk është një MF, por një fushë elektrike jo uniforme, vorbull, rotori i së cilës (d.m.th., dE y / dx - dE x / dy) e barabartë me zero. Një fushë e tillë krijohet nga pajisjet magnetizuese - solenoidet, magnetët. Përçueshmëri rrethore
γ o karakterizon aftësinë e një lënde
"magnetizoj"
ekzistuese
terminologji), ose më saktë, për të kryer një rrymë elektrike rrethore. Në materialet diamagnetike
γo është i vogël dhe negativ. Në paramagnet, ku ka rryma rrethore të elektroneve të paçiftuara të orientuara nga një fushë elektrike vorbull, γ o është pozitiv. NË
feromagnetet
Curie ndodh orientimi spontan i orbitave të rrymave rrethore të elektroneve të paçiftuara dhe Amperi lind vetvetiu, pa ndikimet e jashtme. Në këtë rast, γ o rezulton të jetë e barabartë me pafundësinë. Kjo do të thotë se ferromagnetët janë superpërçues, por jo të zakonshëm me përçueshmëri lineare të pafundme, por rrethore me rrymë të pafundme. rrymë rrethore. Temperatura kritike
superpërçuesit ferromagnetikë
Pika Curie. Prandaj, substancat ferromagnetike janë superpërçuesit me temperaturë më të lartë. Superpërcjellësit klasikë (d.m.th. linearë) janë gjithashtu
"magnetizoj"
vorbull
fushë elektrike dhe mbeten magnet të përhershëm për aq kohë sa të duash. Megjithatë, rryma rrethore që rrjedh në to është e vazhdueshme dhe jo e përbërë nga shumë rryma rrethore molekulare, si te ferromagnetët. PËRFUNDIME Kështu, forcat ndërveprimi magnetik janë të natyrës thjesht elektrike. Ato shoqërohen me ndryshimin midis fushës elektrike të ngarkesave lëvizëse dhe fushës së atyre të palëvizshme. Për t'i kuptuar dhe llogaritur ato nuk ka nevojë të futet një fushë magnetike. "Magnetizimi" i një substance gjithashtu nuk shoqërohet me
magnetike
dhe me eksitim
rryma rrethore
vorbull
elektrike
Prandaj feromagnetët
janë
superpërçuesit me temperaturë të lartë përgjatë rrymave rrethore.
Ne e dimë nga përvoja se magnetët tërheqin hekurin dhe magnetët e tjerë. Rreth tyre ka një fushë magnetike. Kur një qark i mbyllur përçues hyn në këtë fushë, një rrymë elektrike mund të lindë në të, domethënë mund të lindë një fushë elektrike.
Ky fenomen njihet dhe quhet induksion elektromagnetik. Megjithatë, lindin një sërë pyetjesh. A ndryshon fusha elektrike që rezulton nga fusha e ngarkesave të palëvizshme? Çfarë roli luan përcjellësi, pra a lind fusha elektrike vetëm në përcjellësin e sjellë në magnet? Apo ekziston kjo fushë e pavarur nga objektet e huaja, së bashku me atë magnetike?
Këtyre pyetjeve iu përgjigj shkencëtari anglez James Maxwell duke krijuar teorinë e fushës elektromagnetike. Në klasën e nëntë kjo çështje studiohet vetëm në skicë e përgjithshme, por në një nivel mjaft të thellë për t'iu përgjigjur pyetjeve të mësipërme.
Pra, çfarë thotë fizika për fushën elektromagnetike?
Është vërtetuar teorikisht dhe praktikisht se një fushë magnetike që ndryshon me kalimin e kohës gjeneron një fushë elektrike alternative, dhe një fushë elektrike që ndryshon me kalimin e kohës shërben si burim i një fushe magnetike. Këto fusha të ndryshueshme së bashku formojnë një fushë të vetme elektromagnetike të përbashkët.
Burimi i fushës elektromagnetike është ngarkesa elektrike e përshpejtuar në lëvizje. Elektronet, duke rrotulluar rreth bërthamave të atomeve, lëvizin me nxitim, në përputhje me rrethanat, ata gjenerojnë të njëjtën fushë elektromagnetike rreth vetes.
Kur elektronet lëvizin në një përcjellës, duke formuar një rrymë elektrike, ato gjithmonë lëvizin me nxitim, pasi ato lëkunden, domethënë ndryshojnë vazhdimisht drejtimin e lëvizjes së tyre. Lidhje e dobët elektronet me bërthama dhe aftësinë e tyre për të lëvizur lirshëm brenda një substance, dhe përcakton ekzistencën e një fushe elektromagnetike në përcjellës.
Në jopërçuesit, elektronet janë shumë më fort të lidhur me bërthamat e atomeve, kështu që ato nuk mund të lëvizin lirshëm brenda substancës, dhe fusha elektromagnetike, të krijuara prej tyre, kompensohen nga bërthamat e atomeve të ngarkuara pozitivisht, kështu që substancat mbeten neutrale dhe nuk përçojnë rrymë.
Sidoqoftë, fushat elektromagnetike të çdo elektroni dhe protoni individual ekzistojnë ende dhe nuk janë të ndryshme nga të njëjtat fusha në përcjellës. Prandaj, jopërçuesit janë në gjendje të magnetizohen, siç janë flokët nga një krehër, dhe më pas të marrin një rrymë elektrike. Kjo ndodh kur, si rezultat i fërkimit, disa nga elektronet ende largohen nga atomet dhe formohen ngarkesa të pakompensuara.
Tani mund t'u përgjigjemi me besim pyetjeve të bëra më lart. Fusha elektrike e ngarkesave të palëvizshme ose lëvizëse, si dhe fusha që rezulton nga induksioni elektromagnetik, nuk janë të ndryshme nga njëra-tjetra.
Rreth një magneti ekziston një fushë e përgjithshme elektromagnetike, përbërësi elektrik i të cilit ekziston pavarësisht nëse ka një përcjellës afër apo jo. Një përcjellës, që hyn në një fushë të tillë, është në fakt vetëm një tregues i fushës elektrike, dhe leximet e përcjellësit si tregues janë rryma elektrike që lind në të.
Konceptet Bazë: fusha magnetike, eksperimenti i Oerstedit, vijat magnetike.
Për të studiuar veprim magnetik rrymë elektrike, ne përdorim një gjilpërë magnetike. Një gjilpërë magnetike ka dy pole: veriore Dhe jugore. Vija që lidh polet e gjilpërës magnetike quhet boshti.
Le të shqyrtojmë një eksperiment që tregon ndërveprimin e një përcjellësi me rrymën dhe një gjilpërë magnetike. Ky ndërveprim u zbulua për herë të parë në 1820 nga shkencëtari danez Hans Christian Oersted (Fig. 1). Përvoja e tij ishte vlerë të madhe për zhvillimin e doktrinës së dukurive elektromagnetike.
Fig.1. Hans Christian Oersted.
Le të vendosim përcjellësin e lidhur me qarkun e burimit aktual mbi gjilpërën magnetike paralelisht me boshtin e saj (shih Fig. 2).
Fig.2. Përvoja e Oersted.
Kur qarku mbyllet, gjilpëra magnetike devijon nga pozicioni i saj origjinal. Kur qarku hapet, gjilpëra magnetike kthehet në të pozicioni fillestar. Kjo do të thotë se përcjellësi që mbart rrymë dhe gjilpëra magnetike ndërveprojnë me njëri-tjetrin.
Eksperimenti i kryer sugjeron ekzistencën e një përcjellësi me rrymë elektrike përreth fushë magnetike. Ai vepron në gjilpërën magnetike, duke e devijuar atë.
Një fushë magnetike ekziston rreth çdo përcjellësi me rrymë, d.m.th. rreth ngarkesave elektrike lëvizëse. Rryma elektrike dhe fusha magnetike janë të pandashme nga njëra-tjetra.
Kështu, rreth ngarkesave elektrike stacionare ka vetëm një fushë elektrike, rreth ngarkesave lëvizëse, d.m.th. rrymë elektrike, ka elektrike, Dhe fushë magnetike. Një fushë magnetike shfaqet rreth një përcjellësi kur një rrymë lind në këtë të fundit, kështu që rryma duhet të konsiderohet si burim i fushës magnetike. Në këtë kuptim, duhet të kuptojmë shprehjet "fushë magnetike e rrymës" ose "fushë magnetike e krijuar nga rryma".
Mund të zbulohet ekzistenca e një fushe magnetike rreth një përcjellësi që mban rrymë elektrike në mënyra të ndryshme. Një metodë e tillë është përdorimi i tallash hekuri të imët.
Në një fushë magnetike, fletët - copa të vogla hekuri - magnetizohen dhe bëhen shigjeta magnetike. Boshti i secilës shigjetë në një fushë magnetike vendoset përgjatë drejtimit të veprimit të forcave të fushës magnetike.
Figura 3 tregon një pamje të fushës magnetike përcjellës i drejtë me rrymë. Për të marrë një pamje të tillë, një përcjellës i drejtë kalohet përmes një fletë kartoni. derdhet në karton shtresë e hollë llambat e hekurit, ndizni rrymën dhe shkundni pak filetat. Nën ndikimin e një fushe magnetike të rrymës tallash hekuri janë të vendosura rreth përcjellësit jo rastësisht, por në rrathë koncentrikë.
Fig.3. Linjat magnetike rrymë e drejtpërdrejtë.
Linjat magnetike janë linja përgjatë të cilave boshtet e gjilpërave të vogla magnetike janë të vendosura në një fushë magnetike.Drejtimi që tregon Poli i Veriut gjilpëra magnetike në çdo pikë të fushës merret si drejtim i vijës magnetike.
Zinxhirët që formojnë fijet e hekurit në një fushë magnetike tregojnë formën e vijave të fushës magnetike. Linjat magnetike të fushës magnetike të rrymës janë rrathë të mbyllur, koncentrikë.
Duke përdorur linja magnetike, është e përshtatshme të përshkruhen grafikisht fushat magnetike. Meqenëse një fushë magnetike ekziston në të gjitha pikat e hapësirës që rrethon një përcjellës rrymë, një vijë magnetike mund të tërhiqet përmes çdo pike..
Figura 3a tregon vendndodhjen e gjilpërave magnetike rreth një përcjellësi me rrymë. (Përçuesi është i vendosur pingul me rrafshin e vizatimit, rryma në të drejtohet larg nesh, e cila tregohet në mënyrë konvencionale nga një rreth me një kryq.) Akset e këtyre shigjetave janë instaluar përgjatë vijave magnetike të rrymës direkte fushë magnetike. Kur drejtimi i rrymës në një përcjellës ndryshon, gjithçka gjilpëra magnetike kthehu me 180 0 (Fig. 3,b; në këtë rast, rryma në përcjellës është e drejtuar drejt nesh, e cila në mënyrë konvencionale tregohet me një rreth me një pikë.) Nga ky eksperiment mund të konkludojmë se drejtimi i vijave magnetike të fushës magnetike të rrymës lidhet me drejtimin e rrymës në përcjellës.
Fusha magnetike e rrymës së drejtpërdrejtë. Linjat magnetike. ()
Shkoni te shënimet për klasën e 8-të.
Detyrë shtëpie për këtë temë:
A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik, Fizikë 9, Bustard, 2006:§ 56, § 57.
