17. Понятие поля в электромагнитной картине мира. Связь между электричеством и магнетизмом.

Электромагнитное поле - особый вид материи, посредством которой осуществляется электромагнитное взаимодействие; представляющий собой единство электрического и магнитного полей. В каждой точке электромагнитное поле характеризуется: напряженностью и потенциалом электрического поля; а также индукцией магнитного поля (силовая характеристика магнитного поля). Оно заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении во времени магнитного потока, пронизывающего контур. Каждое заряженное тело создает в окружающем пространстве электрическое поле. Это поле оказывает силовое действие на др. заряженные тела. Главное свойство электромагнитного поля – действие на эл. заряды с некоторой силой. Электромагнитное поле материально: оно существует независимо от нас в пространстве. Каждый эл. заряд создают в окружающем пространстве эл. поле. Эл. поле описывается силовыми (напряженность) и энергетическими(потенциал) характеристиками. Напряжение эл. поля называют физ. величину, равную отношению силы, с которой поле действует на положит. пробный заряд, помещенный в данную точку пространства, к величине этого заряда. Эл. поле неподвижных и не меняющихся со временем зарядов называется электростатической. Магнитное поле - особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами. Магнитное поле непрерывно в пространстве и обнаруживается по действию на движение эл заряды (эл ток). Оно также действует на намагниченные тела независимо от того, движутся они или нет. Англ. химик и физик Майкл Фарадей впервые объединил электричество и магнетизм, признал их одной и той же силой природы. В результате в естествознании начало утверждаться понимание того, что, кроме вещества, в природе существует еще и поле. В 60-х годах XIX в. англ. физик Максвелл развил теорию Фарадея об электромагнитном поле и создал 1ую теорию электромагнитного поля. Она касается только электрического и магнитного полей и весьма успешно объясняет многие электромагнитные явления. Эл. и магнитное поля взаимно превращаются друг в друга: изменение магнитного поля всегда сопровождается появлением эл. поля (возникает ток в проводнике), а изменение эл. поля приводит к появлению магнитного поля. Максвелл, рассматривая явление возникновения э.д.с. индукции в проводнике, пришел к след.выводам: 1)Источник электрического поля – это постоянные электрические заряды, переменные магнитные поля (изменяющиеся во времени). 2)Источником магнитного поля являются движущиеся электрические заряды и переменные электрические поля. 3) Переменное магнитное поле возбуждает электрическое, а переменное электрическое поле возбуждает магнитное. Переменные электричества и магнитного поля – это проявление единого электромагнитного поля, которое нужно рассмотреть как вид материи. Электромагнитное поле обладает импульсом, энергией, а значит, обладать и массой, вывод о чем был сделан Максвелл, а доказано это было гораздо позже. Электромагнитное поле способно существовать в отсутствии электрических зарядов, и изменение его состояния носит волновой характер. То есть, электромагнитное поле – это электромагнитная волна, и для нее Максвелл вывел константу – скорость света в вакууме, скорость распространения электромагнитной волны в вакууме. Был сделан вывод, что свет – это электромагнитная волна. Непосредственную связь между электричеством и магнетизмом открыл в 1819 г. датский профессор физики Ганс Эрстед. Проводя опыты, ученый обнаружил, что всякий раз, когда он включал ток, магнитная стрелка, находящаяся поблизости от проводника с током, стремилась повернуться перпендикулярно проводнику, а когда выключал, магнитная стрелка возвращалась в исходное положение. Ученый сделал вывод: вокруг проводника с током возникает магнитное поле, которое воздействует на магнитную стрелку.