Электрадынаміка

З пляцоўкі Вікіпедыя
Перайсці да: рух, знайсці
Класічная электрадынаміка
VFPt Solenoid correct2.svg
Электрычнасць · Магнетызм
Гл. таксама «Фізічны партал»

Электрадына́міка — раздзел фізікі, які вывучае электрамагнітнае поле ў найбольш агульным выглядзе і яго ўзаемадзеянне з целамі, якія маюць электрычны зарад (электрамагнітнае ўзаемадзеянне)[1]. Прадмет электрадынкамікі ўключае сувязь электрычных і магнітных з’яў, электрамагнітнае выпраменьванне (як свабоднае, так і ў розных выпадках узаемадзеяння з рэчывам), электрычны ток і яго ўзаемадзеянне з электрамагнітным полем.

Часцей за ўсё пад тэрмінам электрадынаміка разумеюць класічную электрадынаміку, што вывучае элктрамагнітныя з'явы без уліку квантавых эфектаў[2]. У адрозненне ад яе, квантавая электрадынаміка вывучае сучасную квантавую тэорыю поля і яго ўзаемадзеянне з зараджанымі часціцамі.

Класічная электрадынаміка грунтуецца на ўраўненнях Максвела і ўяўленнях электроннай тэорыі.

Асноўныя з’явы[правіць | правіць зыходнік]

Да асноўных з'яў, вывучаемых электрадынамікай, належаць:

  • Электрамагнітнае поле — гэта асноўны прадмет вывучання электрадынамікі, від матэрыі, які праяўляецца ва ўзаемадзеянні з зараджанымі целамі. Гістарычна падзяляецца на два палі:
    • Электрычнае поле — ствараецца кожным зараджаным целам або пераменным магнітным полем, аказвае ўплыў на кожнае зараджанае поле.
    • Магнітнае поле — ствараецца зараджанымі целамі, якія рухаюцца, зараджанымі часціцамі, якія маюць спін, і пераменнымі электрычнымі палямі; аказвае ўплыў на зарады, якія рухаюцца, і зараджаныя целы, якія маюць спін.
  • Электрычны зарад — гэта ўласцівасць цел, якая дазваляе ім узаемадзейнічаць з электрамагнітнымі палямі.

Асноўныя ураўненні[правіць | правіць зыходнік]

Асноўнымі ўраўненнямі, якія апісваюць паводзіны электрамагнітнага поля і яго ўзаемаздеянне з зараджанымі целамі, з'яўляюцца:

  • Ураўненні Максвела, якія азначаюць паводзіны свабоднага электрамагнітнага поля ў вакууме і ў асяроддзі, а таксава генерацыю поля крвніцамі. Сярод гэтых ураўненняў можна вылучыць:
    • Тэарэма Гауса (закон Гауса), якая вызначае генерацыю электрастатычнага поля зарадамі.
    • Закон замктнутасці сілавых ліній магнітнага поля.
    • Закон індукцыі Фарадэя, які вызначае генерацыю электрычнага поля пераменнным магнітым полем.
    • Выражэнне для сілы Лорэнца, якое вызначае сілу, якае дзейнічае на зарад, які знаходзіцца ў магнітным поле.
    • Закон Джоўля — Ленца, які вызначае велічыню цеплавых страт у правадзячым асяроддзі з канечнай правадзімасцю, паы наяўнасці ў ёй электрычнага поля.

Гісторыя[правіць | правіць зыходнік]

Першым доказам сувязі электрычных і магнітных з'яў стала эксперыментальнае адкрыццё Эрстэдам у 18191820 спараджэння магнітнага поля электрычным токам. Ён жа выказаў ідэю аб некаторым узаемадзеянні электрычных і магнітных працэсаў у прасторы, якая атачае праваднік, аднак у даволі няяснай форме.

У 1831 годзе Майкл Фарадэй эксперыментальна адкрыў з'яву і закон электрамагнітнай індукцыі, якія сталі першым ясным сведчаннем непасрэднай дынамічнай узаемасувязі электрычнага і магнітнага палёў. Ён жа распрацаваў (у дачыненні да электрычнага і магнітнага палёў) асновы канцэпцыі фізічнага поля і некаторыя базісныя тэарэтычныя ўяўленні, якія дазваляюць апісваць фізічныя палі, а таксама ў 1832 годзе прадказаў існаванне электрамагнітных хваль.

У 1864 годзе Дж. К. Максвел упершыню апублікаваў поўную сістэму ўраўненняў «класічнай электрадынамікі», якая апісвае эвалюцыю электрамагнітнага поля і яго ўзаемадзеянне з зарадамі і токамі. Ён выказаў тэарэтычна абгрунтаваную здагадку аб тым, што святло з'яўляецца электрамагнітнай хваляй, гэта значыць аб'ектам электрадынамікі.

У 1895 годзе Лорэнц завяршыў пабудову класічнай электрадынамікі, апісаўшы ўзаемадзеянне электрамагнітнага поля з кропкавымі зараджанымі часціцамі.

У сярэдзіне XX стагоддзя была створана квантавая электрадынаміка — адна з найбольш дакладных фізічных тэорый.

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Зноскі

  1. Баумгарт К. К. Электродинамика // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.) — СПб., 1890—1907.
  2. Богуш А. А. Электрадынаміка // Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т. 18. Кн. 1: Дадатак: Шчытнікі — Яя / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн.: БелЭн, 2004. — 472 с.: іл. ISBN 985-11-0295-4 (т. 18. Кн. 1), ISBN 985-11-0035-8.

Літаратура[правіць | правіць зыходнік]

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]