Электромагнитная картина мира Механическая картина мира Форма

Электромагнитная картина мира.

Механическая картина мира Форма материи — вещество, состоящее из дискретных копускул Форма движения — механическое перемещение Появление концепции взаимодействия Открыто фундаментальное взаимодействие (закон всемирного тяготения) Принятие концепции дальнодействия Исаак Ньютон (1643— 1727)

Введение На протяжении XIX века продолжались попытки объяснить все физические явления в рамках механической картины мира. Электромагнитные явления значительно отличаются от механических, поэтому данные попытки были обречены на провал.

Электромагнитное поле Для объяснения множества электромагнитных явлений, в физику был введен новый объект – электромагнитное поле. Электромагнитное поле — специфическая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами (зарядами). Джеймс Клерк Максвелл (1831 - 1879)

Электромагнитное поле Электростатическое поле Магнитное поле

Заряд Гильберт (1544 -1603) обнаружил, что натертый янтарь приобретает способность притягивать (или отталкивать) предметы. Позднее он заметил, что подобным свойством обладают многие другие предметы, которые он назвал электрическими (подобными янтарю, греч. электрон - янтарь).

Заряд Электрический заряд – скалярная физическая величина, определяющая способность тела участвовать в электромагнитном взаимодействии. Электрический заряд бывает двух видов, называемых положительными и отрицательными. Электрический заряд дискретен и кратен величине элементарного заряда(e = 1, 6 * 10 -19 Кл).

Два вида зарядов Электрический заряд бывает двух видов, называемых положительными и отрицательными. Два одноименных заряда – отталкиваются, два разноименных – притягиваются.

Дискретность заряда В конце XIX века Лоренц выдвинул гипотезу о том, что все молекулы вещества состоят из электрически заряженных частиц. Заряды эти равны по величине и противоположны по знаку. Из этой гипотезы следует, что электрический заряд, сообщенный телу, всегда кратен заряду одной мельчайшей заряженной частицы(кратен заряду электрона).

Линии поля Электрический заряд является источником электростатического поля, которое принято обозначать линиями поля (силовыми линиями).

Напряженность поля — сила, которая действовала бы на тело, несущее единичный заряд, если бы оно находилось в рассматриваемой точке. + q (единичный заряд)

Магнитные явления Уже древним людям были известны магнитные явления. Было известно, что существует особый минерал, способный притягивать железные предметы – магнетит. Впервые свойства магнитных материалов применили в Китае – там изобрели первый компас.

Источник магнитного поля В 1820 году Эрстедом было установлено, что провод, по которому течет электрический ток, отклоняет стрелку компаса (магнитную стрелку). Таким образом, источником магнитного поля являются движущиеся заряды (электрический ток).

Линии магнитного поля (линии магнитной индукции)

Линии магнитного поля Земли

Солнечный ветер

Опыты Фарадея С момента открытия связи магнитного поля с током (что является подтверждением симметрии законов природы), делались многочисленные попытки получить ток с помощью магнитного поля. Задача была решена Майклом Фарадеем в 1831 г.

Электромагнитная индукция Если поток вектора индукции, пронизывающий замкнутый, проводящий контур, меняется, то в контуре возникает электрический ток. Данное явление называют явлением электромагнитной индукции, а полученный ток – индукционным. Теория электромагнитного поля была разработана Максвеллом на основе открытого Фарадеем явления электромагнитной индукции.

Уравнения Максвелла* Уравнение Утверждение Напряженность электрического поля определяется пространственным распределением зарядов. В природе не существует магнитных зарядов. Переменное магнитное поле порождает вихревое электрическое поле. Магнитное поле возбуждается токами и переменными электрическими полями.

Электромагнитная картина мира Форма материи — вещества, состоящие из дискретных корпускул и непрерывные бесконечные поля Форма движения — механическое перемещение Возврат к концепции близкодействия Открытие второго фундаментального взаимодействия (электромагнитное) Полевой механизм передачи взаимодействия