12. Концепция физического поля. Виды полей и их характеристики.

Впервые (30-е гг. 19 в.) понятие поля (электрического и магнитного) было введено М. Фарадеем. Согласно концепции поля, частицы, участвующие в каком-либо взаимодействии (например, электромагнитном или гравитационном), создают в каждой точке окружающего их пространства особое состояние — поле сил, проявляющееся в силовом воздействии на другие частицы, помещаемые в какую-либо точку этого пространства.

Физические поля следует рассматривать как особую форму материи. Одна из форм материи, характеризующая все точки пространства и времени. При описании физическое поле в каждой точке пространства характеризуется определённым (постоянным или переменным во времени) значением физической величины. Это значение, как правило, меняется при переходе от одной точки пространства к другой.

Поля взаимодействия:

Электрическое - особый вид материи, существующий вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также в свободном виде при изменении магнитного поля.

Силовая характеристика — напряжённость электрического поля. Напряжённостью электрического поля называют векторную физическую величину, равную отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещённый в данную точку пространства, к величине этого заряда.

Магнитное - силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела. Магнитное поле может создаваться током заряженных частиц, появляется при наличии изменяющегося во времени электрического поля.

Основной силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции. (Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем в 1831 году). Определяет, с какой силой F магнитное поле действует на заряд q, движущийся со скоростью V.

Электромагнитное - совокупность электрического и магнитного полей, которые могут при определённых условиях порождать друг друга, проявлениями которого являются, в частности, свет и все другие электромагнитные волны. В 1887 году Генрих Герц доказал существование электромагнитного поля экспериментально.

гравитационное слабое поле

электрослабое

сильное (или поле ядерных сил).

13. Электромагнитная концепция. Практическое использование закона электромагнитной индукции в электрических аппаратах.

Наибольший вклад в развитие электромагнитной концепции внесли работы М. Фарадея и Дж. Максвелла. После создания Максвеллом теории электромагнитного поля стало возможным говорить о появлении электромагнитной картины мира. Эта теория была создана в 60-х годах XIX в. В ней речь идет о законах связи электрических и магнитных сил. На основе данной теорий были сделаны попытки создания электромагнитной картины мира. Эта теория имела дело с понятием физического поля. До этого, считалось, взаимодействия проходили через некий «эфир».

В классическом понимании известно 2 вида материи: вещество и поле. До 1800^х годов считали, что взаимодействия между телами может осуществляться через пустоту. Понятие поля было впервые введено Фарадеем в 1830 году. Это понятие помогло объяснить и математически описать многие физические явления. В результате появились гравитационные поля, поля ядерных сил, электрические, магнитные и другие поля. Фарадей предложил теорию, согласно которой тела действуют друг на друга на расстоянии посредством обращения окружающей среды в состояние напряжения, т.е. пространство, отличное от пустоты.

Примеры технического использования электромагнитной индукции: трансформатор, генератор электрического тока – основной источник электричества.

Электромагнитная индукция - явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Благодаря открытию электромагнитной индукции стала возможной выработка дешевой электрической энергии. Основой работы современных электростанций (в том числе и атомных) является индукционный генератор. Индукционный генератор состоит из двух частей: подвижного ротора и неподвижного статора. Чаще всего статор представляет собой магнит (постоянный или электрический), создающий исходное магнитное поле (его называют индуктором). Ротор состоит из одной или нескольких обмоток, в которых под действием изменяющегося магнитного поля создается индукционный ток.