Електродинамика: Разлика между версии

Направо към навигацията Направо към търсенето
м
Bot: Automated text replacement (-( +(); козметични промени
м (Грешка от превод от английски на български -в английския loaded- e синоним на заряд и товар ,но на български не са синоним.)
м (Bot: Automated text replacement (-( +(); козметични промени)
'''Електродинамиката''' (и като ''класическа електродинамика'') е дял от [[Теоретична физика|теоретичната физика]].
 
Занимава се с влиянието на електромагнитното поле върху динамичното поведение на заредени частици. В зависимост от условията, в които се намират разглежданите тела, се разделя на [[класическа електродинамика]] и [[квантова електродинамика]].
 
== Основни величини ==
|}
 
1. ( Гаус) Потокът на електрическото поле през затворена повърхност е равен на заградените свободни заряди разделени на енектрическата проницаемост на средата:
 
:<math>\mathbf{\Phi e}=\oint_S \mathbf{E} \cdot d\mathbf{A} = {Q \over {
Диференциален вид:
 
<math>\nabla \cdot \mathbf{E} = {{\rho}\over{\varepsilon _0}}= 2\pi k.\rho </math>
 
2. ( Гаус) Потокът на магнитната индукция през затворена повърхност е равен на 0.
:<math>\mathbf{\Phi m}=\oint_S \mathbf{B} \cdot d\mathbf{A} = 0</math>
 
Диференциален вид:
<math>\nabla \cdot \mathbf{B} = 0</math>
 
3. (Фарадей) Електродвижещото напрежение по затворен контур е равно на промяната на магнитната индукция през заградената от този контур площ със знак минус:
: <math> \varepsilon = \oint_{s} \mathbf{E} \cdot d\mathbf{A} = - \frac {d\Phi_{\mathbf{B}}} {dt}</math> където: <math> \Phi_{\mathbf{B}} = \int_{A} \mathbf{B} \cdot d\mathbf{A}</math>
 
:&Phi;Φ<sub><b>'''B</b>'''</sub> магнитен поток през областта с площ А.
 
Диференциална форма:
 
<math>\nabla \times \mathbf{E} = - \partial B / \partial t </math>
 
4. ( Ампер/ Максуел)
:<math>\oint_C \mathbf{H} \cdot d\mathbf{l} = I + I_d</math>
 
Максуел полага че: <math>I_d= \epsilon_0{ {d \Phi e} \over {dt}} </math> имащ смисъл на ток, протичащ през останалата част от затворената повърхност извън областта С.
 
:<math>\oint_C \mathbf{B} \cdot d\mathbf{l} = \mu_0.(I + I_d) = \mu_0.I + \mu_0 \epsilon_0{ {d \Phi e} \over {dt}}</math>
 
== История ==
През 1733 г. Ш. Дюфе установява, че електрично заредените с едноименен потенциал тела се отблъскват а с разноименен се привличат. Зарядът на наелектризирана стъклена пръчка условно е наречен положителен, а този на направена от ебонит - отрицателен. През 1897 г. англичанинът [[Джоузеф Джон Томсън|Дж. Дж. Томсън]] открива електрично заредена частица. Оказва се, че зарядът й е едноименен с този на пръчката и частицата е наречена [[Електрон|електрон]] - гръцкото наименование на накит . Експериментално е установено, че големината на електричния заряд се изменя на порции, а не непрекъснато. Големината на всяка порция се оказва кратна на заряда на електрона. Ето защо той е приет за [[Електрически заряд|елементарен електричен заряд]] - най-малкото самостоятелно съществуващо количество електричество, което досега е наблюдавано експериментално.
 
Важен раздел на електродинамиката е електростатиката. Тази наука изучава електричните сили между неподвижни заряди. През 1785 г. [[Шарл дьо Кулон|Ш. Кулон]] със специално направена [[Везни (уред)|везна]] (наречена торзионна) измерва силата на взаимодействието ('''F''') между неподвижни точкови електрични заряди (q<sub>'''1'''</sub>) и (q<sub>'''2'''</sub>), които се намират на известно разстояние ('''r''') един от друг, и открива закона ([[Закон на Кулон|закон на Кулон]]) за взаимодействие между тях:
 
<big>'''F''' = '''k''' × (q<sub>'''1'''</sub> × q<sub>'''2'''</sub>) / r<sup>'''2'''</sup></big>
където '''k''' е коефициент, зависещ от измервателната система.
 
Когато електричните заряди се движат, те пренасят електричество. Процесът на пренасяне на електричество се нарича протичане на [[Електрически ток|електричен ток]]. През 1826 г. [[Георг Ом|Г. Ом]] показва, че големината не електричен ток ('''I''') в една електрична верига е правопропорционална на създаващото тока напрежение ('''U''') и обратно пропорционална на съпротивлението ('''R''') ([[Закон на Ом|закон на Ом]]):
 
<big>'''I = U / R'''</big>
 
Когато през 1820 г. Х. Оерщед за първи път наблюдава, че в момента на пускане на [[Електрически ток|електричен ток]] през жица стоящата наблизо [[Компас|магнитна стрелка]] се отклонява, става ясно, че движещите се в жицата електрични заряди създават магнитно поле, което действа върху стрелката. През 1831 г. [[Майкъл Фарадей|М. Фарадей]] открива че и [[Магнитно поле|магнитното поле]] от своя страна действа върху движещите се електрични заряди- той бързо премества [[Проводник|проводник]] между полюсите на [[Магнит|магнитимагнит]]и и в резултат в проводника възниква електричен ток. През 1865 г. [[Джеймс Кларк Максуел|Дж. Максуел]] показва теоретично, че [[Електрическо поле|електричното]] и магнитното поле не съществуват независимо едно от друго, а са проява на едно и също поле - [[Електромагнитно поле|електромагнитното]]. Когато това поле е наблюдавано експериментално от [[Хайнрих Херц|Х. Херц]] през 1886 г. във вид на [[Електромагнитно излъчване|електромагнитни вълни]] ([[Радиовълни|радиовълни]]), потвърждава се и теоретичното предположение на Максуел, че то трябва да се разпространява със скорост, равна на [[Скорост на светлината|скоростта на светлината]] (300 000 km/c във [[Вакуум|вакуум]]). Днес знаем, че [[Светлина|светлинатасветлина]]та, радиовълните, [[Рентгеново лъчение|рентгеновите лъчи]] са проява на електромагнитното поле. За да може да предава взаимодействието между електричните заряди, това поле трябва да бъде материално. Електромагнитното поле се състои от частици, наречени [[Квант|квантиквант]]и, или [[Фотон|фотонифотон]]и. Тези частици се излъчват от електрично заредена частица, разпространяват със скоростта на светлината и когато достигнат друго тяло, което е електрично заредено, взаимодействат с него. Всеки фотон се характеризира преди всичко с енергията, която носи: фотоните на светлината имат по-голяма енергия от фотоните на радиовълните и по-малка от тази на рентгеновите лъчи. От своя страна, фотоните на светлината, които нашето зрение възприема като сини, жълти, червени, също се различават по енергия (най-малка е енергията на червените и най-голяма - на виолетовите фотони).
 
Днес законите на електродинамиката помагат да се решават различни задачи, свързани с движението на електрично заредени частици в различни по форма и големина електромагнитни полета. В [[Електронен микроскоп|електронния микроскоп]] например, се използват системи от електрични и магнитни полета, като наречени лещи. Те управляват движението на електроните, като създават увеличеното до един милион пъти изображение на изследвания обект. В устройствата, с които учените днес правят опити за осъществяване на управляеми [[Термоядрен синтез|термоядрени реакции]], веществото е нагрято до милиони градуси и се намира в състояние на [[Плазма|плазма]], в която атомите са разпадната на [[Йон|йонийон]]и и електрони. Тази плазма не може да се държи в съдове, защото не съществува материал, който да издържи дори и много по-низка температура. Тъй като плазмата се състои от електрично заредени частици, в съответствие със законите на електродинамиката тя се удържа в малък обем (като в съд) с помощта на електрични и магнитни полета.
 
 
{{Портал Физика}}
{{Физика раздели}}
{{физика-мъниче}}
 
[[Категория:Електродинамика| ]]
{{физика-мъниче}}

Навигация