Какое направление принято за направление силовых линий электрического поля?
Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.
решение вопроса
Похожие вопросы
Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.
- Все категории
- экономические 43,679
- гуманитарные 33,657
- юридические 17,917
- школьный раздел 612,703
- разное 16,911
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
- Обратная связь
- Правила сайта
какое направление принято за направление силовых линий электрического поля?
Направление напряженности в каждой точке — а оно по определению напряженности и некоторым другим тривиальным причинам совпадает с тем, что написано ответом выше.
Вообще, электрическое поле с математической точки зрения устроено так: каждой точке (в системе отсчета) ставим в соответствие вектор (напряженности электрического поля).
Всякие остальные сущности, типа потенциалов, являются вспомогательными, они могут иметь место быть, а может чего-то там у поля и не быть.
Остальные ответы
Силовы́е ли́нии, линии, проведенные в каком-либо силовом поле (электрическом, магнитном, гравитационном), касательные к которым в каждой точке поля совпадают по направлению с вектором, характеризующим данное поле (вектор напряженностиэлектрического или гравитационного полей, вектор магнитной индукции). Силовые линии — только наглядный способ изображения силовых полей. Впервые понятие «силовые линии» для электрических и магнитных полей ввел М. Фарадей.
Так как напряженности полей и магнитная индукция — однозначные функции точки, то через каждую точку пространства может проходить только одна силовая линия. Густота силовых линий обычно выбирается так, чтобы число силовых линий, пересекающих единичную площадку, перпендикулярную к силовым линиям, было пропорционально напряженности поля (или магнитной индукции) на этой площадке. Т. о., силовые линии дают наглядную картину распределения поля в пространстве, характеризуя величину и направление напряженности поля.
Силовые линии электростатического поля всегда незамкнуты: они начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных (или уходят на бесконечность). Силовые линии нигде не пересекаются, так как в каждой точке поля его напряженность имеет одно единственное значение и определенное направление. Густота силовых линий больше вблизи заряженных тел, где напряженность поля больше.
Силовые линии электрического поля в пространстве между двумя положительными зарядами расходятся; можно указать нейтральную точку, в которой поля сил отталкивания обоих зарядов гасят друг друга.
Силовые линии одиночного заряда представляют собой радиальные прямые, которые расходятся от заряда лучами, подобно силовым линиям гравитационного поля точечной массы или шара. Чем дальше от заряда, тем меньше густота линий — это иллюстрирует ослабление поля с увеличение расстояния.
Силовые линии, исходящие от заряженного проводника неправильной формы, сгущаются вблизи любого выступа или острия, вблизи вогнутостей или полостей густота силовых линий уменьшается.
Если силовые линии исходят от положительно заряженного острия, находящегося вблизи отрицательно заряженного плоского проводника, то они сгущаются вокруг острия, где поле очень сильное, и расходятся в большую область вблизи плоскости, на которой оканчиваются, входя в плоскость перпендикулярно.
Электрическое поле в пространстве между параллельными заряженными пластинами однородно. Линии напряженности в однородном электрическом поле параллельны друг другу.
Если в силовое поле попадает частица, например электрон, то он под действием силового поля приобретает ускорение, и направление его движения не может точно следовать по направлению силовых линий, он будет двигаться в направлении вектора количества движения.
Магнитное поле характеризуют линии магнитной индукции, в любой точке которых вектор магнитной индукции направлен по касательной.
Линии магнитной индукции магнитного поля прямого проводника с током представляют собой окружности, лежащие в плоскостях, перпендикулярных проводнику. Центры окружности находятся на оси проводника. Силовые линии вектора магнитной индукции всегда замкнуты, т. е. магнитное поле является вихревым. Железные опилки, помещенные в магнитное поле, выстраиваются вдоль силовых линий; благодаря этому можно экспериментально определять вид силовых линий магнитной индукции. Вихревое электрическое поле, порождаемое изменяющимся магнитным полем, также имеет замкнутые силовые линии.
5. Что принимают за направление магнитной линии в какой-либо ее точке?
5. За направление магнитной линии в какой-либо точке принимают направление северного полюса магнитной стрелки, помещенной в эту точку.
Источник:
Решебник по физике за 9 класс (А.В.Перышкин, Е.М.Гутник, 2009 год),
задача №5
к главе «Глава III Электромагнитное поле. §42. Магнитное поле и его графическое изображение. Ответы на вопросы».
Научный форум dxdy
Не могу понять кое-что про движущуюся заряженное частицу, а точнее про создаваемое ею магнитное поле. За счет чего линии этого поля имеют противоположенные направления «слева» и «справа» от движущейся «вперед» частицы (надеюсь понятно про стороны )? Я еще могу представить (хотя, скорее всего неправильно), как за счет изменения электрического поля создается магнитное, перпендикулярное направлению движения, но не понимаю почему, вроде бы, одинаково изменяющееся с разных «сторон» электрическое поле порождает разнонаправленное магнитное.
На всякий случай скажу, что про электромагнетизм я читал только в школьных учебниках, но там ответа на свой вопрос не нашел.
Re: Вопрос про магнитное поле.
29.12.2010, 20:17
Заблокирован |
Магнитное поле является вихревым, т.е. у него (вернее у силовых линий, изображающих поле) нет начала и нет конца. Каждая силовая линия замыкается сама на себя. Так же как «… у кольца начала нет, и нет конца…».
Вот рисунки магнитного поля, создаваемого прямым проводником с током. Это поле создаётся множеством зарядов, движущихся в проводнике.
Для отдельного движущегося электрического заряда картинка будет немного посложней, но в плоскости, перпендикулярной к направлению движения заряда, силовые линии будут иметь такой же вид.
А вот изображение полей, создаваемых витком и катушкой.
Рисунки взяты здесь
http://electrono.ru/elektromagnetizm-i-elektromagnitnaya-indukciya/17-magnitnoe-pole-provodnika-s-tokom-i-sposoby-ego-usileniya
Обратите внимание на то, что направление линий внутри соленоида (так называют катушку с током) противоположно направлению линий снаружи.
Re: Вопрос про магнитное поле.
29.12.2010, 20:52
Заслуженный участник |
Ну а, собственно, вопрос, как я понял, — в чем причина выделенности направления магнитных линий? (по часовой/ против часовой отн. направления движения заряда) Ведь по логике разницы нет, а разница есть. Может быть это просто такой вот закон природы, не более и не менее.
Re: Вопрос про магнитное поле.
29.12.2010, 21:25
Заблокирован |
ShMaxG в сообщении #393475 писал(а):
в чем причина выделенности направления магнитных линий? (по часовой/ против часовой отн. направления движения заряда)
Это принято по договорённости. Движущиеся заряды (токи), создают магнитное поле (особая форма материи . ). Магнитное поле действует на виток с током или магнитную стрелку. За направление линии индукции магнитного поля принято направление вдоль магнитной стрелки от её южного полюса к северному.
ShMaxG в сообщении #393475 писал(а):
Может быть это просто такой вот закон природы, не более и не менее.
Закон есть, но направление выбираем мы.
Re: Вопрос про магнитное поле.
29.12.2010, 21:35
Заслуженный участник |
Я может быть не правильно выразился. Не то чтобы что-то там именно по часовой, а не против часовой (или наоборот) вращается. А, собственно, почему вдруг какое-то «вращение» появляется? В чем причина завихренности линий?
Re: Вопрос про магнитное поле.
29.12.2010, 21:39
Заслуженный участник |
clerkx в сообщении #393417 писал(а):
Не могу понять кое-что про движущуюся заряженное частицу, а точнее про создаваемое ею магнитное поле.
А вы поле покоящейся частицы создайте, да и Лоренцем его, Лоренцем!
Re: Вопрос про магнитное поле.
29.12.2010, 22:14
Заслуженный участник |
Последний раз редактировалось Munin 26.08.2017, 15:12, всего редактировалось 1 раз.
Почитайте замечательную книжку
Парселл «Электричество и магнетизм»
(второй том Берклеевского курса физики ).
Re: Вопрос про магнитное поле.
29.12.2010, 22:14
Заблокирован |
ShMaxG в сообщении #393475 писал(а):
Ну а, собственно, вопрос, как я понял, — в чем причина выделенности направления магнитных линий? (по часовой/ против часовой отн. направления движения заряда) Ведь по логике разницы нет, а разница есть. Может быть это просто такой вот закон природы, не более и не менее.
Clerkx , как я понял, просто не понял «правила буравчика».
А вот Ваш вопрос, конечно, очень интересный!
В нашем мире существует ассиметрия физических законов. То есть, сами законы симметричны относительно зарядов, хиральности (зеркальности) и даже направления времени. Да вот только наблюдаемые явления несимметричны.
Так вот, для полноты симметрии в нашем мире нехватает антивещества (антиматерии).
С учётом антиматерии законы природы будут полностью симметричны. Так утверждает CPT-теорема, согласно которой если поменять заряды, вывернуть зеркально пространство, и пустить время вспять, то законы физики не изменятся.
Применительно к обсуждаемой теме — если электрон заменить позитроном (который антиэлектрон), то направление магнитных линий изменится на противоположное.
— Чт дек 30, 2010 03:05:10 —
ShMaxG в сообщении #393508 писал(а):
Я может быть не правильно выразился. Не то чтобы что-то там именно по часовой, а не против часовой (или наоборот) вращается. А, собственно, почему вдруг какое-то «вращение» появляется? В чем причина завихренности линий?
То же очень интересный вопрос!
Тут знатоки-математики скажут Вам, что всё объясняется уравнениями Максвелла. Беда только в том, что уравнения эти описывают явления, но не объясняют их. Более того, физики, в частности Р. Фейнман, даже гордятся тем, что многие явления непостижимы. Вот есть формулы, мы по ним считаем, и всё сходится. И, вроде, этого достаточно.
Линий-то в природе не существует. Это мы их придумали для своего удобства.
Силовая линия показывает направление появляющейся силы, которая перпендикулярна двум другим перпендикулярным векторам — направлению движения заряда, и радиус-вектору в плоскости перпендикулярной этому движению.
Короче, искомый вектор является векторным произведением двух других векторов. Правая или левая связка произведения берётся из практики (в общем-то условно).
Чтобы наглядно прочувствовать эту перпендикулярность сил проведите опыт с велосипедным колесом.
Снимите колесо с велосипеда. Держите его за ось двумя руками с двух сторон. Попросите кого-нибудь раскрутить колесо. Попробуйте теперь повернуть куда-нибудь колесо за ось. Силы инерции будут препятствовать такому повороту, но совсем не так, как мы интуитивно ожидаем. То есть, мы захотим повернуть колесо влево-вправо, а оно будет (по инерции) препятствовать повороту в другом направлении (плоскости), пытаясь лечь набок, и наоборот, но всегда перпендикулярно нашим усилиям!
Так может быть, заряды то же имеют какое-то собственное внутреннее вращение?
Re: Вопрос про магнитное поле.
29.12.2010, 23:37
За счет чего линии этого поля имеют противоположенные направления «слева» и «справа» от движущейся «вперед» частицы?
А они и не имеют противоположного направления, относительно направления движения частицы.
Просто если вы смотрите на частицу «спереди» ,то в одну сторону, для вас, а если «сзади» то в противоположную. Например если посмотреть на вентилятор сзади, то лопасти крутиться ,допустим по часовой, а если вы посмотрите спереди то против часовой.
Грубо говоря, если вы будите смотреть в спину уходящего тока, махая ему в след платочком, то магнитные силовые линии будут иметь направление по часовой стрелки (принято условно).
Re: Вопрос про магнитное поле.
29.12.2010, 23:44
Заслуженный участник |
Последний раз редактировалось Munin 26.08.2017, 15:13, всего редактировалось 1 раз.
Ponchik в сообщении #393547 писал(а):
Так может быть, заряды то же имеют какое-то собственное внутреннее вращение?
Всё намного проще. Магнитное поле — не вектор, а бивектор (точнее, даже 2-форма, но в это лезть не обязательно), просто в трёхмерном пространстве бивекторы эквивалентны векторам, которые можно сопоставить бивектору по правилу правой руки или буравчика. Но в бивекторном представлении у магнитного поля нет никакого вымышленного вращения. Оно и возникает от движущихся зарядов (и токов), и действует на движущиеся заряды (и токи), в соответствии со своей бивекторной природой.
W. L. Burke. Div, grad, curl are dead. (web draft II, October 1995).
Re: Вопрос про магнитное поле.
30.12.2010, 05:53
Ponchik
Спасибо, но вы неправильно поняли мой вопрос, вот ShMaxG правильно понял .
Ponchik в сообщении #393547 писал(а):
Линий-то в природе не существует. . Силовая линия показывает направление появляющейся силы
Вот, даже если силовые линии — это абстракция, то действие силы объективно и я не понимаю почему эта сила несимметрична (не знаю, насколько этот термин здесь подходит, но, надеюсь понятно, что я имею ввиду), как у потенциальных полей. Есть ли какие-то свойства самой частицы или процессы, происходящие с меняющимся электрическим полем, которые являлись бы причиной именно такого поведение магнитного поля?
Munin в сообщении #393602 писал(а):
Магнитное поле — не вектор, а бивектор (точнее, даже 2-форма, но в это лезть не обязательно), просто в трёхмерном пространстве бивекторы эквивалентны векторам, которые можно сопоставить бивектору по правилу правой руки или буравчика. Но в бивекторном представлении у магнитного поля нет никакого вымышленного вращения.
А возможно ли это объяснить более простыми словами? Или это, в том числе, объясняется в «Электричестве и магнетизме»?
Re: Вопрос про магнитное поле.
30.12.2010, 09:46
Заслуженный участник |
Последний раз редактировалось Munin 26.08.2017, 15:13, всего редактировалось 1 раз.
clerkx в сообщении #393665 писал(а):
А возможно ли это объяснить более простыми словами? Или это, в том числе, объясняется в «Электричестве и магнетизме»?
Это объясняется у Бёрке . У Парселла (книги с названием «Электричество и магнетизм» писали многие авторы) используется обычное представление силовыми линиями, зато наглядно объяснено, как выглядит поле неподвижного и движущегося заряда, и где там и откуда магнитное поле.
Более простыми словами. я не знаю, куда уж проще. Другое дело, что я не объяснял ещё ничего, а просто сослался на книжку. Она такая простая, что конкурировать с её ясностью я не хочу, тем более пересказывая её же.
clerkx в сообщении #393665 писал(а):
Вот, даже если силовые линии — это абстракция, то действие силы объективно и я не понимаю почему эта сила несимметрична (не знаю, насколько этот термин здесь подходит, но, надеюсь понятно, что я имею ввиду), как у потенциальных полей.
Она не несимметрична. Та «несимметрия», которая возникает, когда вы от движущегося заряда переходите к его магнитному полю, компенсируется той «несимметрией», которая возникает при переходе от магнитного поля к силе, действующей на заряд. Можно заменить везде одновременно поменять знаки в формулах, описывающих возникновение магнитного поля и его действие на заряды, и физически никаких результатов не изменится: при одном и том же движении зарядов они будут испытывать те же самые силы.
Re: Вопрос про магнитное поле.
30.12.2010, 14:46
Заблокирован |
Я ж говорил, что математики всё “объяснят” уравнениями. Так оно и вышло!
Уважаемый Munin “объяснил” данное явление более подробным (по сравнению с буравчиком) математическим описанием, типа «те же яйца, вид сверху», но не прояснил его физический смысл.
Munin в сообщении #393602 писал(а):
Ponchik в сообщении #393547 писал(а):
Так может быть, заряды то же имеют какое-то собственное внутреннее вращение?
Всё намного проще. Магнитное поле — не вектор, а бивектор (точнее, даже 2-форма, но в это лезть не обязательно), просто в трёхмерном пространстве бивекторы эквивалентны векторам, которые можно сопоставить бивектору по правилу правой руки или буравчика. Но в бивекторном представлении у магнитного поля нет никакого вымышленного вращения . Оно и возникает от движущихся зарядов (и токов), и действует на движущиеся заряды (и токи), в соответствии со своей бивекторной природой.
W. L. Burke. Div, grad, curl are dead. (web draft II, October 1995).
А кто тут сказал, что у магнитного поля нет есть никакого вымышленное вращение?
Пальчиком покажите!
Ведь сказано было заряды тоже имеют какое-то собственное внутреннее вращение.