Трансформация на физичните величини в релативистката теория. Постулати на теорията на относителността. Принципът на относителността Законите на електродинамиката и принципът на относителността накратко

Тема: „Законите на електродинамиката и принципа на относителността. Постулати на теорията на относителността”.

Цел: да се формира разбирането на учениците за това как понятията за пространство и време са се променили под влиянието на разпоредбите на специалната теория на относителността на Айнщайн. Да запознае учениците със специалната теория на относителността, да въведе основните понятия, да разкрие съдържанието на основните положения на SRT, да представи заключенията на SRT и експерименталните факти, които ги потвърждават.

Оборудване: компютър, проектор, презентация.

По време на часовете.

I. Организационен момент.

II. Анализ на тестовата работа.

III. Учене на нов материал.

В края на 19 век са формулирани основните принципи на електродинамиката. Възникна въпросът за валидността на принципа на относителността на Галилей по отношение на електромагнитните явления. Срещат ли се електромагнитните явления по един и същ начин в различни инерционни системи: как се разпространяват електромагнитните вълни, как взаимодействат зарядите и токовете при движение от една инерционна системана друг?

Инерциалната е отправна система, спрямо която свободните тела се движат с постоянна скорост.Влияе ли равномерното праволинейно движение върху електромагнитните процеси (не засяга ли механичните явления)? При преминаване от една инерционна рамка към друга законите на електродинамиката променят ли се или законите на Нютон остават постоянни?

Например, според законите за събиране на скоростите в механиката, скоростта може да бъде равна на c = 3·10 8 m/s само в една отправна система. В друга отправна система, която сама се движи със скорост V, скоростта на светлината трябва да е равна на с̄-V̄. Но според законите на електродинамиката скоростта електромагнитни вълнивъв вакуум в различни посоки е равна на c = 3 10 8 m/s

Възникват противоречия между електродинамиката и Нютоновата механика. За разрешаване на възникналите противоречия бяха предложени три различни метода.

Първи начинбеше да изостави принципа на относителността, приложен към електромагнитните явления. Тази възможност беше подкрепена от основателя на електронната теория Х. Лоренц (холандски). Тогава се смяташе, че електромагнитните явления се случват в „световния етер“ - това е всепроникваща среда, която изпълва цялото световно пространство. Инерциалната отправна система се разглежда от Лоренц като система в покой спрямо етера. В тази система законите на електродинамиката се спазват стриктно и в тази отправна система скоростта на светлината във вакуум е еднаква във всички посоки.

Втори начинбеше да обяви уравненията на Максуел за неправилни. Г. Херц се опита да ги пренапише по такъв начин, че да не се променят при преминаване от една инерционна система към друга, т.е. като законите на механиката. Херц вярва, че етерът се движи заедно с движещи се тела и следователно електромагнитните процеси протичат по същия начин, независимо от движението или покоя на телата. Тоест Г. Херц запази принципа на относителността. Третият начин беше да се откажат от традиционните представи за пространството и времето.Уравненията на Максуел и принципът на относителността бяха запазени, но най-очевидните, най-основните идеи на класическата механика трябваше да бъдат изоставени. Този метод за разрешаване на противоречия в крайна сметка се оказа правилен. Експериментът отхвърли както първия, така и втория опит да се коригират противоречията, възникнали между електродинамиката и механиката, оставяйки принципа на относителността непроменен. Разработвайки третия начин за решаване на проблема, А. Айнщайн доказа, че идеите за пространството и времето са остарели и ги замени с нови. Уравненията на Максуел, коригирани от Херц, не могат да обяснят наблюдаваните явления. Опитът показва, че средата не може да отнесе светлината, тъй като ще отнесе етера, в който се разпространява светлината. Експериментите на американските учени А. Майкелсън и Е. Морли доказаха, че среда като „светоносния етер” не съществува. Оказа се възможно да се комбинират електродинамиката на Максуел и принципа на относителността, като се изоставят традиционните представи за пространството и времето, т.е. Нито разстоянието, нито изтичането на времето зависят от отправната система.

Специалната теория на относителността (STR; също частна теория на относителността) е теория, която описва движението, законите на механиката и пространствено-времевите отношения при произволни скорости на движение, по-малки от скоростта на светлината във вакуум, включително тези, близки до скоростта на светлината. В рамките на специалната теория на относителността класическата Нютонова механика е приближение за ниска скорост. Обобщение на STR за гравитационните полета се нарича обща теория на относителността.

Отклоненията в хода на физическите процеси от предсказанията на класическата механика, описани от специалната теория на относителността, се наричат ​​релативистични ефекти, а скоростите, при които такива ефекти стават значими, се наричат ​​релативистични скорости.

Специалната теория на относителността е разработена в началото на 20 век с усилията на Г. А. Лоренц, А. Поанкаре, А. Айнщайн и други учени. Експерименталната основа за създаването на SRT беше експериментът на Майкелсън. Неговите резултати са неочаквани за класическата физика на неговото време: независимостта на скоростта на светлината от посоката (изотропия) и орбиталното движение на Земята около Слънцето. Опит за тълкуване на този резултат в началото на 20 век доведе до ревизия на класическите концепции и доведе до създаването на специалната теория на относителността.

При движение със скорости, близки до светлината, законите на динамиката се променят. Вторият закон на Нютон, свързващ силата и ускорението, трябва да бъде модифициран за тела със скорости, близки до скоростта на светлината. Освен това изразът за импулса и кинетичната енергия на тялото има по-сложна зависимост от скоростта, отколкото в нерелативистичния случай. Специалната теория на относителността е получила множество експериментални потвърждения и е правилна теория в своята област на приложение.

Фундаменталният характер на специалната теория на относителността за физическите теории, изградени на нейна основа, сега доведе до факта, че самият термин „специална теория на относителността“ практически не се използва в съвременните научни статии; те обикновено говорят само за релативистката инвариантност на отделна теория.

Специалната теория на относителността, както всяка друга физическа теория, може да бъде формулирана на базата на основни понятия и постулати (аксиоми) плюс правилата за съответствие с нейните физически обекти.

Референтна рамкапредставлява определено материално тяло, избрано за начало на тази система, метод за определяне на положението на обектите спрямо началото на отправната система и метод за измерване на времето. Обикновено се прави разлика между референтни и координатни системи. Добавянето на процедура за измерване на времето към координатна система я „превръща“ в референтна система.

Инерциална референтна система (IRS)) - това е система, спрямо която обект, който не е подложен на външни влияния, се движи равномерно и праволинейно.

събитиенаречен всякакъв физически процес, които могат да бъдат локализирани в пространството и същевременно с много кратка продължителност. С други думи, събитието се характеризира напълно с координати (x, y, z) и време t.

Примери за събития са: проблясък на светлина, позицията на материална точка в даден момент и т.н. Обикновено се разглеждат две инерциални системи S и S." Времето и координатите на някакво събитие, измерени спрямо системата S, се означават като (t, x, y, z) , а координатите и времето на същото събитие, измерени спрямо системата S" като (t", x", y", z"). Удобно е да се приеме, че координатните оси на системите са успоредни една на друга и системата S" се движи по оста x на системата S със скорост v. Един от проблемите на STR е търсенето на отношения, свързващи (t ", x", y", z") и (t, x, y, z), които се наричат ​​трансформации на Лоренц.

Обикновено се разглеждат две инерционни системи S и S." Времето и координатите на някакво събитие, измерени спрямо системата S, се означават като (t, x, y, z), а координатите и времето на същото събитие, измерени спрямо S система са обозначени като (t", x", y", z"). Удобно е да се приеме, че координатните оси на системите са успоредни една на друга и системата S" се движи по оста x на системата S със скорост v. Един от проблемите на STR е търсенето на отношения, свързващи (t ", x", y", z") и (t, x, y, z), които се наричат ​​трансформации на Лоренц.

1 принцип на относителността.

Всички закони на природата са инвариантни по отношение на прехода от една инерционна отправна система към друга (те протичат еднакво във всички инерциални отправни системи).

Това означава, че във всички инерциални системи физическите закони (не само механичните) имат еднаква форма. По този начин принципът на относителността на класическата механика се обобщава за всички процеси в природата, включително електромагнитните. Този обобщен принцип се нарича принцип на относителността на Айнщайн.

2 принцип на относителността.

Скоростта на светлината във вакуум не зависи от скоростта на движение на светлинния източник или наблюдателя и е еднаква във всички инерциални отправни системи.

Скоростта на светлината заема специално място в SRT. Това е максималната скорост на предаване на взаимодействия и сигнали от една точка на пространството до друга.

Последиците от теорията, създадена на базата на тези принципи, бяха потвърдени от безкрайни експериментални тестове. SRT направи възможно разрешаването на всички проблеми на физиката „преди Айнщайн“ и обясни „противоречивите“ резултати от известните по това време експерименти в областта на електродинамиката и оптиката. Впоследствие STR се подкрепя от експериментални данни, получени от изучаване на движението на бързи частици в ускорители, атомни процеси, ядрени реакции и др.

Пример. Постулатите на SRT са в явно противоречие с класическите идеи. Нека разгледаме следния мисловен експеримент: в момента на време t = 0, когато координатните оси на две инерционни системи K и K" съвпадат, в общото начало на координатите се появява краткотраен светлинен проблясък. През времето t системите ще се движат една спрямо друга на разстояние υt, а сферичният фронт на вълната ще всяка система ще има радиус ct, тъй като системите са равни и във всяка от тях скоростта на светлината е равна на c. От гледна точка на наблюдател в система K, центърът на сферата е в точка O, а от гледна точка на наблюдател в система K" ще бъде в точка O ". Следователно центърът на сферичния фронт е едновременно разположен в две различни точки!

Обяснение на противоречията.

Причината за възникващото недоразумение не се крие в противоречието между двата принципа на SRT, а в предположението, че позицията на фронтовете сферични вълниза двете системи се отнася за един и същ момент във времето. Това предположение се съдържа във формулите за трансформация на Галилей, според които времето тече по един и същи начин и в двете системи: t = t". Следователно постулатите на Айнщайн са в конфликт не помежду си, а с формулите за трансформация на Галилей. Следователно, към замени галилеевите трансформации, SRT предложи други формули за трансформация при преход от една инерциална система към друга - така наречените трансформации на Лоренц, които при скорости на движение, близки до скоростта на светлината, ни позволяват да обясним всички релативистични ефекти, а при ниски скорости (υ

IV. Затвърдяване на научения материал

1. Решаването на кой проблем доведе до нови идеи за пространството и времето.

2. Три начина за решаване на този проблем.

3. Кой метод се оказа честен?

4. Кои от следните твърдения отговарят на постулатите на теорията на относителността: 1 - всички процеси в природата протичат еднакво във всяка инерционна отправна система; 2 - скоростта на светлината във вакуум е еднаква във всички отправни системи; 3 - всички процеси в природата са относителни и протичат по различен начин в различните референтни системи?

А. Само 1 б.Само 2 IN.Само 3 Ж. 1 и 2 Д. 1 и 3

5. От уравненията на Максуел следва, че скоростта на разпространение на светлинните вълни във вакуум във всички посоки е (еднаква).


6. Възможно ли е чрез някакви механични опити да се установи дали инерционната отправна система е в покой или се движи праволинейно и равномерно?
V. Обобщение на урока

VI. Домашна работа: §75.76.

Представите за пространството и времето са се променили. Според класическите концепции за пространство и време, считани за непоклатими от векове, движението няма влияние върху протичането на времето (времето е абсолютно), а линейните размери на всяко тяло не зависят от това дали тялото е в покой или се движи ( дължината е абсолютна).

Специалната теория на относителността на Айнщайн е нова доктрина за пространството и времето, която замени старите (класически) идеи.

§ 75 ЗАКОНИТЕ НА ЕЛЕКТРОДИНАМИКАТА И ПРИНЦИПЪТ НА ОТНОСИТЕЛНОСТТА

Принципът на относителността в механиката и електродинамиката.След като през втората половина на 19в. Максуел формулира основните закони на електродинамиката; възникна въпросът дали принципът на относителността, който е валиден за механичните явления, важи и за електромагнитните явления? С други думи, електромагнитните процеси (взаимодействие на заряди и токове, разпространение на електромагнитни вълни и т.н.) протичат ли по един и същи начин във всички инерциални отправни системи? Или може би равномерното праволинейно движение, без да засяга механичните явления, има някакъв ефект върху електромагнитните процеси?

За да се отговори на тези въпроси, беше необходимо да се установи дали основните закони на електродинамиката се променят при преминаване от една инерционна референтна система към друга или, подобно на законите на Нютон, те остават непроменени. Само в последния случай можем да отхвърлим съмненията относно валидността на принципа на относителността по отношение на електромагнитните процеси и да разглеждаме този принцип като общо правоприрода.

Законите на електродинамиката са сложни и строгото решение на този проблем не е лесна задача. Обаче прости съображения изглежда ни позволяват да намерим правилния отговор. Съгласно законите на електродинамиката скоростта на разпространение на електромагнитните вълни във вакуум е еднаква във всички посоки и е равна на c = 3 10 8 m/s. Но в съответствие със закона за събиране на скоростите на Нютоновата механика, скоростта може да бъде равна на скоростта на светлината само в една избрана отправна система. Във всяка друга отправна система, движеща се по отношение на тази избрана отправна система със скорост , скоростта на светлината вече трябва да е равна на -. Това означава, че ако обичайният закон за събиране на скоростите е валиден, тогава при преминаване от една инерциална отправна система към друга, законите на електродинамиката трябва да се променят така, че в тази нова отправна система скоростта на светлината вече да не е равна на , а - .

Така бяха открити някои противоречия между електродинамиката и нютоновата механика, чиито закони са в съответствие с принципа на относителността. Те се опитаха да преодолеят възникналите трудности по три различни начина.

Първи начин:обявяват принципа на относителността за невалиден приложен към електромагнитните явления. Тази гледна точка беше споделена от великия холандски физик, основател на електронната теория X. От времето на Фарадей електромагнитните явления се разглеждат като процеси, протичащи в специална, всепроникваща среда, която изпълва цялото пространство - световния етер. Инерционната референтна система, в покой спрямо етера, според Лоренц е специална, предпочитана референтна система. В него законите на Максуел за електродинамика са валидни и най-прости по форма. Само в тази отправна система скоростта на светлината във вакуум е еднаква във всички посоки.

Втори начин:смятайте уравненията на Максуел за неправилни и се опитайте да ги промените по такъв начин, че да не се променят при преминаване от една инерционна референтна система към друга (в съответствие с обичайните, класически концепции за пространство и време). Такъв опит по-специално е направен от Г. Херц. Според Херц етерът се увлича изцяло от движещи се тела и следователно електромагнитните явления протичат по същия начин, независимо дали тялото е в покой или се движи. Принципът на относителността остава валиден.

И накрая, третият начин:изоставят класическите концепции за пространство и време, за да запазят както принципа на относителността, така и законите на Максуел. Това е най-революционният път, защото означава ревизия на най-дълбоките, най-основните концепции във физиката. От тази гледна точка не уравненията на електромагнитното поле се оказват неточни, а законите на механиката на Нютон, съответстващи на старите идеи за пространството и времето. Трябва да се променят законите на механиката, а не законите на електродинамиката на Максуел.

Третият метод се оказа единственият правилен. Последователно го развива, А. Айнщайн стигна до нови идеи за пространството и времето. Първите два начина, както се оказва, са опровергани чрез експеримент.

Гледната точка на Лоренц, според която трябва да има избрана референтна система, свързана със световния етер, който е в абсолютен покой, беше опровергана от директни експерименти.

Ако скоростта на светлината беше равна на 300 000 m/s само в референтната система, свързана с етера, тогава чрез измерване на скоростта на светлината в произволна инерционна референтна система би било възможно да се открие движението на тази референтна система спрямо етера и определя скоростта на това движение.

Айнщайн Алберт (1879-1955)- великият физик на 20 век. Той създава нова теория за пространството и времето – специалната теория на относителността. Обобщавайки тази теория за неинерциални отправни системи, той развива общата теория на относителността, която е съвременната теория на гравитацията. За първи път той въвежда понятието частици светлина - фотони. Работата му по теорията на Брауновото движение води до окончателната победа на молекулярно-кинетичната теория за структурата на материята.

Точно както вятърът възниква в референтна система, движеща се спрямо въздуха, когато се движи спрямо етера (ако, разбира се, етерът съществува), трябва да се открие „етерен вятър“. Експеримент за откриване на „ефирния вятър” е извършен през 1881 г. от американските учени А. Майкелсън и Е. Морли въз основа на идея, изразена 12 години по-рано от Максуел.

Този експеримент сравнява скоростта на светлината в посоката на движение на Земята и в перпендикулярна посока. Измерванията са извършени много точно с помощта на специално устройство - интерферометър на Майкелсън. Експериментите са проведени в различни часове на деня и различни сезони. Но резултатът винаги беше отрицателен: движението на Земята спрямо етера не можеше да бъде открито.

По този начин идеята за съществуването на преференциална референтна рамка не издържа на експериментално тестване. На свой ред това означаваше, че не съществува специална среда, „светоносният етер“, с която може да се свърже такава преференциална референтна рамка.

Когато Херц се опита да промени законите на електродинамиката на Максуел, се оказа, че новите уравнения не са в състояние да обяснят редица наблюдавани факти. По този начин, според теорията на Херц, движещата се вода трябва напълно да увлича разпространяващата се в нея светлина, тъй като тя увлича етера, в който се разпространява светлината. Опитът показва, че в действителност това не е така.

Оказа се възможно да се съгласува принципът на относителността с електродинамиката на Максуел само чрез изоставяне на класическите концепции за пространство и време, според които разстоянията и течението на времето не зависят от отправната система.

Мякишев Г. Я., Физика. 11 клас: учебен. за общо образование институции: основни и профилни. нива / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; изд. В. И. Николаева, Н. А. Парфентиева. - 17-то изд., преработено. и допълнителни - М.: Образование, 2008. - 399 с.: ил.

Календарно-тематично планиране, задачи за 11 клас по физика изтегли, Физика и астрономия онлайн

Съдържание на урока бележки към уроцитеподдържаща рамка презентация урок методи ускорение интерактивни технологии Практикувайте задачи и упражнения самопроверка работилници, обучения, казуси, куестове домашна работа въпроси за дискусия риторични въпроси от ученици Илюстрации аудио, видео клипове и мултимедияснимки, картинки, графики, таблици, диаграми, хумор, анекдоти, вицове, комикси, притчи, поговорки, кръстословици, цитати Добавки резюметастатии трикове за любознателните ясли учебници основен и допълнителен речник на термините други Подобряване на учебниците и уроцитекоригиране на грешки в учебникаактуализиране на фрагмент в учебник, елементи на иновация в урока, замяна на остарели знания с нови Само за учители перфектни уроцикалендарен план за годината насокидискусионни програми Интегрирани уроци

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

закон на електродинамиката и закон на относителността

Принципът на относителността велектродинамика

След като Максуел формулира основните закони на електродинамиката през втората половина на 19 век, възниква въпросът дали принципът на относителността, който е валиден за механичните явления, се отнася и за електромагнитните явления. С други думи, електромагнитните процеси (взаимодействие на заряди и токове, разпространение на електромагнитни вълни и т.н.) протичат ли по един и същи начин във всички инерциални отправни системи? Или може би равномерното праволинейно движение, без да засяга механичните явления, има някакъв ефект върху електромагнитните процеси?

За да се отговори на този въпрос, беше необходимо да се установи дали основните закони на електродинамиката се променят при преминаване от една инерционна система към друга или, подобно на законите на Нютон, остават непроменени. Само в последния случай можем да отхвърлим съмненията относно валидността на принципа на относителността по отношение на електромагнитните процеси и да разглеждаме този принцип като общ закон на природата.

Законите на електродинамиката са сложни и строгото решение на този проблем не е лесна задача. Обаче прости съображения изглежда ни позволяват да намерим правилния отговор. Според законите на електродинамиката скоростта на разпространение на електромагнитните вълни във вакуум е еднаква във всички посоки и е равна на ° С = 3 ? 10 8 Госпожица. Но от друга страна, в съответствие със закона за събиране на скоростите на механиката на Нютон, скоростта може да бъде равна на ссамо в една избрана референтна рамка. Във всяка друга отправна система, движеща се по отношение на тази избрана система със скорост, скоростта на светлината вече трябва да е равна. Това означава, че ако обичайният закон за добавяне на скорости е валиден, тогава при преминаване от една инерционна система към друга, законите на електродинамиката трябва да се променят, така че в тази нова референтна система скоростта на светлината вече да не е равна на, а.

Така бяха открити някои противоречия между електродинамиката и нютоновата механика, чиито закони са в съответствие с принципа на относителността. Те се опитаха да преодолеят възникналите трудности по три различни начина.

Първа възможностбеше да обяви принципа на относителността, приложен към електромагнитните явления, за несъстоятелен. До тази гледна точка стигна великият холандски физик, основател на електронната теория Х. Лоренц. От времето на Фарадей електромагнитните явления се разглеждат като процеси в специална, всепроникваща среда, която изпълва цялото пространство, „световния етер“. Инерционната отправна система, в покой спрямо етера, според Лоренц е специална преференциална система. В него законите на Максуел за електродинамика са валидни и имат най-прост вид. Само в тази отправна система скоростта на светлината във вакуум е еднаква във всички посоки.

Втора възможностсе състои в това, че уравненията на Максуел се считат за неправилни и се опитват да ги променят по такъв начин, че да не се променят при преминаване от една инерционна система към друга (в съответствие с обичайните, класически идеи за пространството и времето). Такъв опит по-специално е направен от Г. Херц. Според Херц етерът се увлича изцяло от движещи се тела и следователно електромагнитните явления протичат по същия начин, независимо дали тялото е в покой или се движи. Принципът на относителността е правилен.

накрая трета възможностРешението на тези трудности е да се изоставят класическите концепции за пространство и време, за да се запазят както принципът на относителността, така и законите на Максуел. Това е най-революционният път, защото означава ревизия на най-дълбоките, най-основните концепции във физиката. От тази гледна точка не уравненията на електромагнитното поле се оказват неточни, а законите на механиката на Нютон, съответстващи на старите идеи за пространството и времето. Трябва да се променят законите на механиката, а не законите на електродинамиката на Максуел.

Третата възможност се оказа единствената правилна. Последователно го развиваме. А. Айнщайн стига до нови идеи за пространството и времето. Първите два начина, както се оказва, са опровергани чрез експеримент.

Когато Херц се опита да промени законите на електродинамиката на Максуел, се оказа, че новите уравнения не са в състояние да обяснят редица наблюдавани факти. По този начин, според теорията на Херц, движещата се вода трябва напълно да увлича разпространяващата се в нея светлина, тъй като тя увлича етера, в който се разпространява светлината. Опитът показва, че в действителност това не е така.

Гледната точка на Лоренц, според която трябва да има избрана референтна система, свързана със световния етер, който е в абсолютен покой, също беше опровергана от преки експерименти.

Ако скоростта на светлината беше равна на 300 000 km/s само в референтната система, свързана с етера, тогава чрез измерване на скоростта на светлината в произволна инерционна система би било възможно да се открие движението на тази система по отношение на етер и определя скоростта на това движение. Точно както вятърът възниква в референтна система, движеща се спрямо въздуха, когато се движи спрямо етера (ако, разбира се, етерът съществува), трябва да се открие „етерен вятър“. Експеримент за откриване на „ефирния вятър” е извършен през 1881 г. от американските учени А. Майкелсън и Е. Морли въз основа на идея, изразена 12 години по-рано от Максуел.

Този експеримент сравнява скоростта на светлината в посоката на движение на Земята и в перпендикулярна посока. Измерванията са извършени много точно с помощта на специално устройство - интерферометър на Майкелсън. Експериментите са проведени в различни часове на деня и различни сезони. Но резултатът винаги беше отрицателен: движението на Земята спрямо етера не можеше да бъде открито.

Всичко беше като да подадете главата си през прозореца на кола и да не забележите насрещния вятър със 100 км/ч.

По този начин идеята за съществуването на преференциална референтна рамка не издържа на експериментално тестване. На свой ред това означаваше, че не съществува специална среда - "светоносният етер", с която да се асоциира такава преференциална референтна рамка.

Електродинамика

Електродинамиката е основният клон на физиката. Занимава се с приложенията на електричеството и магнетизма. Електричеството и магнетизмът се основават главно на закони, открити от различни учени по различно време. В наши дни законите на електродинамиката се прилагат почти навсякъде. Всеки ден се сблъскваме с приложението на много клонове на електродинамиката. Например: електрическо осветление, транспорт, самото електричество и много други. Много хора дори не се замислят колко важни са тези открития за тях. Точно като електричеството, магнетизмът е ежедневен феномен в живота ни. Най-често от магнетизма се сблъскваме с магнитно поле, което ни заобикаля навсякъде. Магнитите се използват в различни радиоелектрически устройства. Това курсова работае разглеждане на един от основните клонове на физиката - електродинамиката.

История на електродинамиката. Електродинамиката е наука за свойствата и моделите на поведение на специален вид материя - електромагнитното поле, което взаимодейства между електрически заредени тела и частици. В електродинамиката има четири вида взаимодействие:

Гравитационен

Електромагнитна

Ядрена

Слабо (взаимодействие между елементарни частици)

Електромагнитното взаимодействие е най-важното нещо на земята. Електродинамиката произхожда от Древна Гърция. Преводът на думата електрон е кехлибар. Освен кехлибар, много други тела също се привличат. И леките, и тежките предмети се привличат от наелектризирани тела. През 1729 г. Грей открива прехвърлянето на заряди на разстояние. Charles Dufrais открива два вида заряди: стъкло и смола. Стъклото се явява като положителен заряд, а смолата като отрицателен заряд. Впоследствие Джеймс Клерк Максуел завършва създаването на теорията на електродинамиката, но използването на електродинамиката започва едва през втората половина на 19 век. Максуел обърна внимание на недостатъците на класическата електродинамика. Несъответствието със закона за запазване на заряда беше достатъчен аргумент за съмнение в неговата истинност, тъй като законите за запазване са от много общ характер.

Математическите последици от модифицираната система от уравнения на Максуел бяха твърдението за запазването на енергията в електромагнитните процеси и теоретичното заключение за възможността за съществуване на поле под формата на електромагнитни вълни в празно пространство, независимо от заряди и токове. Това последно предсказание намери блестящо експериментално потвърждение в известните експерименти на Херц и Попов, които поставиха основата на съвременните радиокомуникации. Скоростта на разпространение на електромагнитните вълни, изчислена от системата, се оказа равна на експериментално измерената скорост на разпространение на светлината във вакуум, което означаваше обединяването на практически преди това независими раздели на физиката на електромагнетизма и оптиката в една пълна теория .

Най-важната стъпка напред в развитието на учението за електрическата и магнитни явленияе изобретението на първия източник на постоянен ток - галваничната клетка. Историята на това изобретение започва с работата на италианския лекар Луиджи Галвани, датираща от края на 18 век. Галвани се интересуваше от физиологичните ефекти на електрическия разряд. От 80-те години. XVIII век, той предприема серия от експерименти, за да определи ефекта на електрически разряд върху мускулите на разчленена жаба. Един ден той откри, че когато искра прескочи в електрическа машина или когато лайденски буркан се разреди? мускулите на жабата се свиваха, ако в този момент бяха докоснати с метален скалпел. Заинтересуван от наблюдавания ефект, Галвани решава да провери дали атмосферното електричество ще има същия ефект върху краката на жабата. Наистина, след като свърза единия край на нерва на крака на жабата с проводник към изолиран стълб, поставен на покрива, а другия край на нерва към земята, той забеляза, че по време на гръмотевична буря мускулите на жабата се свиват от време на време до време.

След това Галвани окачи разчленените жаби на медни куки, закачени за гръбначния им мозък близо до железния парапет на градината. Той откри, че понякога, когато мускулите на жабата докоснат желязната ограда, се получава мускулна контракция. Освен това тези явления са наблюдавани при ясно време. Следователно, реши Галвани, в този случай вече не гръмотевичната буря е причината за наблюдаваното явление. За да потвърди това заключение, Галвани извърши подобен експеримент в стаята. Той взе жаба, чийто гръбначен нерв беше свързан с медна кука, и я постави върху желязна плоча. Оказало се, че когато медната кука докосне желязната, мускулите на жабата се свиват. Галвани реши, че е открил „животински електричество“, тоест електричество, което се произвежда в тялото на жаба. Когато нервът на жаба се затвори с помощта на медна кука и желязна пластина, се образува затворена верига, през която протича електрически заряд (електрическа течност или материя), което предизвиква мускулна контракция.

От откритието на Галвани се заинтересуваха както физици, така и лекари. Сред физиците беше и сънародникът на Галвани, Алесандро Волта. Волта повтори експериментите на Галвани и след това реши да провери как ще се държат мускулите на жабата, ако не („животински електричество“), а електричеството, получено по който и да е от известните методи, премина през тях. В същото време той открива, че мускулите на жабата се свиват по същия начин, както в експеримента на Галвани. След като прави този вид изследване, Волта стига до извода, че жабата е само „устройство“, което регистрира потока на електричество и че не съществува специално „животинско електричество“. Волта предположи, че причината за електричеството е контактът на две различни метали. Трябва да се отбележи, че Галвани вече е забелязал зависимостта на силата на конвулсивното свиване на мускулите на жабата от вида на металите, които образуват веригата, през която протича електричество.

Галвани обаче не обърна сериозно внимание на това. Волта, напротив, видя в него възможността за изграждане на нова теория. Несъгласен с теорията за „животинското електричество“, Волта изложи теорията за „металното електричество“. Според тази теория причината за галваничното електричество е контактът на различни метали. Всеки метал, смята Волта, съдържа електрическа течност - течност, която, когато металът не е зареден, е в покой и не се проявява. Но ако комбинирате два различни метала, балансът на електричеството вътре в тях ще бъде нарушен и електрическата течност ще започне да се движи. В този случай електрическата течност ще се премести в известно количество от един метал в друг, след което равновесието ще се възстанови отново. Но в резултат на това металите се наелектризират: единият е положителен, другият е отрицателен. Волта потвърди тези съображения експериментално. Той успя да покаже, че наистина, когато два метала просто влязат в контакт, единият от тях придобива положителен заряд, а другият - отрицателен.

Така Волт открива така наречената контактна потенциална разлика. Волта направи следния експеримент. Върху меден диск, прикрепен към обикновен електроскоп, вместо топка, той постави същия диск, направен от различен метал и с дръжка. При нанасяне дисковете влизат в контакт на няколко места. В резултат на това между дисковете се появи контактна потенциална разлика (по терминологията на Волта между дисковете възникна „разлика в напрежението“).

За да открие "разликата в напрежението", която се появява при контакт на различни метали, която най-общо казано е малка, Волта повдигна горния диск и тогава листата на електроскопа забележимо се разминаха. Това се дължи на факта, че капацитетът на кондензатора, образуван от дисковете, намалява, а потенциалната разлика между тях се увеличава със същото количество. Но откритието на разликите в контактния потенциал между различните метали все още не може да обясни експериментите на Галвани с жаби. Бяха необходими допълнителни предположения. Но според опита на Галвани не само металите са комбинирани. Веригата включваше и жабешки мускули, които също съдържаха течност. Той предложи всички проводници да бъдат разделени на два класа: проводници от първия вид - метали и някои други твърди вещества, а проводниците от втория вид са течности. В същото време Волта реши, че потенциалната разлика възниква само когато проводници от първи вид влязат в контакт. Това предположение обяснява експеримента на Галвани. В резултат на контакта на два различни метала балансът на електричеството в тях се нарушава. Този баланс се възстановява в резултат на комбинирането на металите през тялото на жабата.

Така електрическият баланс непрекъснато се нарушава и възстановява през цялото време, което означава, че електричеството се движи през цялото време. Това обяснение на опита на Галвани е неправилно, но дава на Волта идеята за създаване на източник на постоянен ток - галванична батерия. А през 1800 г. Волта построява първата галванична батерия - Волтовия полюс. Волтовата колона се състоеше от няколко десетки кръгли сребърни и цинкови плочи, подредени една върху друга. Картонени чаши, напоени със солена вода, бяха поставени между двойки чинии. Такова устройство служи като източник на непрекъснато електрически ток. Интересно е, че Волта използва преките човешки усещания като аргумент за съществуването на непрекъснат електрически ток. Той пише, че ако външните плочи са затворени през човешкото тяло, тогава в началото, както в случая с Лайденския буркан, човекът изпитва шок и усещане за изтръпване. След това има усещане за непрекъснато парене, „което не само не отшумява, но става все по-силно и по-силно, скоро става непоносимо, докато веригата се отвори“.

Изобретяването на Волтовата колона, първият източник на постоянен ток, беше от голямо значение за развитието на учението за електричеството и магнетизма. Що се отнася до обяснението на действието на това устройство Волта, то беше погрешно. Това скоро беше забелязано от някои учени. Наистина, според теорията на Волта се оказа, че по време на работата на галваничния елемент не настъпват промени.

Електрическият ток протича през проводник, нагрява го, може да зареди лейденски буркан и т.н., но самата галванична клетка остава непроменена. Такова устройство не е нищо повече от машина за вечно движение, която, без да се променя, произвежда промяна в околните тела, включително механична работа.

До края на 18в. Сред учените вече е разпространено мнението за невъзможността за съществуване на вечен двигател. Поради това много от тях отхвърлиха теорията за действието на галваничния елемент, изобретен от Волта. За разлика от теорията на Волта беше предложено химическа теориягалванична клетка. Скоро след изобретяването му беше забелязано, че в галваничен елемент, химична реакция, в които влизат метали и течности.

Правилната химическа теория за действието на галваничния елемент замени теорията на Волта. След откриването на Волтовата колона учените различни странизапочна да изучава ефектите на електрическия ток. В същото време самият галваничен елемент беше подобрен. Вече Волта, заедно със „стълба“, започна да използва по-удобна чашна батерия от галванични клетки. За да изследват ефектите на електрическия ток, те започнаха да изграждат батерии с все повече и повече елементи. Най-голямата батерия в началото на XIX V. построен от руския физик Василий Владимирович Петров в Санкт Петербург. Неговата батерия се състоеше от 4200 цинкови и медни кръга. Чашите се поставят хоризонтално в кутията и се разделят с хартиени дистанционни елементи, напоени с амоняк.

Първите стъпки в изучаването на електрическия ток са свързани с неговите химически действия. Още през същата година, в която Волта изобретява галваничната батерия, е открито свойството на електрическия ток да разлага водата. След това разтворите на някои соли бяха разложени с електрически ток. През 1807 г. английският химик Дейви открива нови елементи чрез електролиза на каустични алкални стопилки: калий и натрий. Изследване на химическия ефект на тока и изясняване на химичните процеси, протичащи в галванични клетки, накара учените да развият теорията за преминаването на електрически ток през електролити. След изследването на химическите ефекти на тока учените се обърнаха към неговите топлинни и оптични ефекти.

Най-интересният резултат от тези изследвания е в самото начало на 19 век. е откритието на електрическата дъга от Петров. Откритието на Петров беше забравено. Много, особено чуждестранни, учени не знаеха за него, тъй като книгата на Петров е написана на руски език. Следователно, когато Дейви преоткрива електрическата дъга през 1812 г., той се смята за автор на това откритие.

След като разгледахме всичко по-горе, виждаме, че законите на електродинамиката основно зависят един от друг и за да открием нов закон, трябва да разгледаме и проверим всички закони почти от самото начало. Ние също разбираме, че в наше време не можем да живеем без всички тези закони, така да се каже. Прилагат се навсякъде. Всеки човек има свое собствено магнитно поле. Но освен учените, никой не мисли за факта, че ако всичко това не се беше случило, хората щяха да спрат на първите етапи на развитие.

Подобни документи

    Предпоставки за създаването на теорията на относителността на А. Айнщайн. Относителност на движението според Галилей. Принципът на относителността и законите на Нютон. Трансформациите на Галилей. Принципът на относителността в електродинамиката. Теорията на относителността на А. Айнщайн.

    резюме, добавено на 29.03.2003 г

    Инерциални референтни системи. Класически принцип на относителността и Галилеева трансформация. Постулати на специалната теория на относителността на Айнщайн. Релативистки закон за промяна на продължителността на времевите интервали. Основен закон на релативистката динамика.

    резюме, добавено на 27.03.2012 г

    Появата на теорията на относителността. Класическа, релативистка, квантова механика. Относителността на едновременността на събитията и интервалите от време. Законът на Нютон в релативистка форма. Връзка между маса и енергия. Формула на Айнщайн, енергия на покой.

    курсова работа, добавена на 01/04/2016

    Принципът на относителността на Г. Галилей за механичните явления. Основни постулати на теорията на относителността на А. Айнщайн. Принципи на относителността и инвариантността на скоростта на светлината. Трансформации на Лоренцови координати. Основен закон на релативистката динамика.

    резюме, добавено на 01.11.2013 г

    Историята на появата на нова релативистка физика, чиито разпоредби са изложени в трудовете на А. Айнщайн. Преобразувания на Лоренц и тяхното сравнение с преобразувания на Галилей. Някои ефекти от теорията на относителността. Основен закон и формули на релативистката динамика.

    тест, добавен на 01.11.2013 г

    Същността на принципа на относителността на Айнщайн, неговата роля в описанието и изследването на инерциалните отправни системи. Концепцията и тълкуването на теорията на относителността, постулати и изводи от нея, практическа употреба. Теорията на относителността за гравитационното поле.

    резюме, добавено на 24.02.2009 г

    Историята на създаването на общата теория на относителността на Айнщайн. Принципът на еквивалентността и геометризирането на гравитацията. Черни дупки. Гравитационни лещи и кафяви джуджета. Релативистични и калибровъчни теории за гравитацията. Модифицирана нютонова динамика.

    резюме, добавено на 10.12.2013 г

    Обща теория на относителността от философска гледна точка. Анализ на създаването на специална и обща теория на относителността от Алберт Айнщайн. Експериментът с асансьора и експериментът с влака на Айнщайн. Основни принципи Обща теорияТеория на относителността (ОТО) на Айнщайн.

    резюме, добавено на 27.07.2010 г

    Изучаване на ключа научни откритияАлберт Айнщайн. Закон за външния фотоелектричен ефект (1921). Формула за връзката между загубата на телесно тегло и енергийното излъчване. Постулати на специалната теория на относителността на Айнщайн (1905). Принципът на постоянството на скоростта на светлината.

    презентация, добавена на 25.01.2012 г

    Принципът на относителността на Галилей. Законът за събиране на скоростите. Постулатите на Айнщайн, тяхното значение. Преобразувания на Лоренц и последствия от тях. Интерферометър на Майкелсън и принципи. Събиране на скорости в релативистката механика. Връзка между маса и енергия на покой.

Принципът на относителността и законите на Нютон

Принципът на относителността на Галилей органично влезе в класическата механика, създадена от И. Нютон. Тя се основава на три "аксиоми" - трите известни закона на Нютон. Още първата от тях, която гласи: „Всяко тяло продължава да се поддържа в своето състояние на покой или униформа и праволинейно движение, докато и тъй като не бъде принуден от приложени сили да промени това състояние“, говори за относителността на движението и в същото време посочва съществуването на референтни системи (наричаха ги инерционни), в които тела, които не изпитват външни влиянията се движат „по инерция“, без да се ускоряват и без да се забавят. Именно такива инерционни системи се имат предвид при формулирането на другите два закона на Нютон. При преминаване от една инерционна система към друга много величини, характеризиращи движението на телата, се променят, например техните скорости или формата на траекторията на движение, но законите на движението, т.е. връзките, свързващи тези количества, остават постоянни.

Галилееви трансформации

Да се ​​опише механични движения, тоест промяна в положението на телата в пространството, Нютон ясно формулира идеи за пространството и времето. Пространството се смяташе за вид „фон“, на който се развива движението материални точки. Тяхната позиция може да се определи, например, с помощта на Декартови координати x, y, z, в зависимост от времето t. При преминаване от една инерциална референтна система K към друга K", движеща се спрямо първата по оста x със скорост v, координатите се трансформират: x" = x - vt, y" = y, z" = z и времето остава непроменена: t" = t. Така се приема, че времето е абсолютно. Тези формули се наричат ​​Галилееви трансформации.

Според Нютон пространството действа като своеобразна координатна решетка, която не се влияе от материята и нейното движение. Времето в такава „геометрична“ картина на света се отчита от някакъв абсолютен часовник, чийто ход нищо не може да ускори или забави.

Принципът на относителността в електродинамиката

Повече от триста години принципът на относителността на Галилей се приписва само на механиката, въпреки че през първата четвърт на 19 век, главно благодарение на трудовете на М. Фарадей, възниква теорията на електромагнитното поле, която след това е доразвита и математически формулирани в трудовете на J.K. Максуел. Но прехвърлянето на принципа на относителността към електродинамиката изглеждаше невъзможно, тъй като се смяташе, че цялото пространство е изпълнено със специална среда - етер, напрежението в което се тълкува като интензитета на електрическите и магнитните полета. В същото време етерът не влияе върху механичните движения на телата, така че „не се усеща“ в механиката, но движението спрямо етера („етерен вятър“) трябва да повлияе на електромагнитните процеси. В резултат на това експериментатор в затворена кабина, като наблюдава такива процеси, може привидно да определи дали неговата кабина е в движение (абсолютно!) или дали е в покой. По-специално, учените смятат, че „етерният вятър“ трябва да повлияе на разпространението на светлината. Опитите за откриване на „ефирния вятър” обаче са неуспешни и концепцията за механичен етер е отхвърлена, поради което принципът на относителността сякаш се преражда, но като универсален, валиден не само в механиката , но също и в електродинамиката и други области на физиката.

Трансформации на Лоренц

Точно както уравненията на Нютон са математическа формулировка на законите на механиката, уравненията на Максуел са количествено представяне на законите на електродинамиката. Формата на тези уравнения също трябва да остане непроменена при преминаване от една инерциална референтна система към друга. За да се удовлетвори това условие, е необходимо да се заменят галилеевите трансформации с други: x"= g(x-vt); y"= y; z"=z; t"=g(t-vx/c 2), където g = (1-v 2 / c 2)-1/2, а c е скоростта на светлината във вакуум. Последните трансформации, създадени от Х. Лоренц през 1895 г. и носещи неговото име, са в основата на специалната (или специална) теория на относителността. При vc те се превръщат в галилееви трансформации, но ако v е близо до c, тогава се появяват значителни разлики от картината на пространство-времето, която обикновено се нарича нерелативистка. На първо място, разкрива се несъответствието на обичайните интуитивни представи за времето; оказва се, че събитията, които се случват едновременно в една отправна система, престават да бъдат едновременни в друга. Законът за преобразуване на скоростта също се променя.

Трансформация на физичните величини в релативистката теория

В релативистката теория пространствените разстояния и времевите интервали не остават непроменени при преминаване от една отправна система към друга, движейки се спрямо първата със скорост v. Дължините се намаляват (по посока на движение) с 1/g пъти, а времевите интервали се „разтягат“ със същия брой пъти. Относителността на едновременността е фундаментална нова чертасъвременната частична теория на относителността.

Определение 1

Електродинамиката е дял от физиката, който изучава електромагнитните полета и взаимодействията между тях.

Фигура 1. Концепция за електродинамика. Author24 - онлайн обмен на студентски работи

Класическата електродинамика изчерпателно описва всички свойства на електрическите и магнитните полета, а също така разглежда физичните закони, поради които някои физически тела влизат в контакт с други, които имат положителен електрически заряд.

Електромагнитното поле обикновено се нарича универсален тип материя, която се проявява в резултат на въздействието на един зареден елемент върху друг. Често при изучаване на електромагнитното поле се разграничават основните му компоненти: електрическо поле и магнитно поле.

Определение 2

Електромагнитният потенциал е специално физическо количество, което точно определя разпределението на полето в общото пространство.

Електродинамиката може да бъде разделена на:

  • електростатика;
  • електродинамика на континуума;
  • магнитостатика;
  • релативистка електродинамика.

Векторът на Пойнтинг е физическа величина, която е основният вектор на плътността на енергийния поток на полето в електродинамиката. Големината на този вектор е пропорционална на енергията, която може да бъде прехвърлена към единица временно пространство през единица повърхност, която е директно перпендикулярна на посоката на разпространение на електромагнитната индукция.

Електродинамиката осигурява добра основа за развитието на оптиката и физиката на радиовълните. Тези клонове на науката се считат за основите на електротехниката и радиотехниката. Класическата електродинамика използва концепцията на уравненията на Максуел, за да опише ключовите свойства и принципите на взаимодействие на електромагнитните полета, като я допълва с универсални материални уравнения, начални и гранични условия.

Принципът на относителността в електродинамиката

Принципът на относителността в електродинамиката е формиран през втората половина на 19 век от Максуел, който представя на обществеността основните закони на действието на електромагнитното поле. В резултат на това възникна логичен въпрос дали тази закономерност се отнася за явленията в електродинамиката. С други думи, необходимо е да се установи дали електромагнитните процеси, взаимодействащи между заряди и токове, могат да се разпространяват еднакво във всички инерциални отправни системи или ще бъдат равномерно разпръснати в механичните процеси.

За да дадат правилен и пълен отговор на този въпрос, физиците решиха първоначално да определят дали централните закони на електродинамиката се променят по време на трансформация от една система в друга или остават непроменени като хипотезите на Нютон. Само в последния случай е препоръчително да не се съмнявате в валидността на изучавания принцип по отношение на методите на електромагнитното поле и след това да разглеждате тази система като общ закон на природата.

Бележка 1

Законите на електродинамиката са доста многостранни и сложни, така че компетентното решение на този проблем не е лесна задача.

Въпреки това, вече установените съображения ни позволяват да намерим рационален отговор. Според принципите на електродинамиката общата скорост на разпространение на електрическите и магнитните вълни във вакуум винаги е една и съща. Но от друга страна, този показател може да се приравни и към една избрана референтна система в съответствие с теорията за събиране на скоростите на Нютоновата механика.

Това означава, че ако обичайният закон за събиране на скоростите е справедлив и валиден, тогава по време на последващия преход от една инерционна концепция към друга, принципите на електродинамиката трябва непременно да се променят, така че в новата отправна система скоростта на светлината вече да е представена в съвсем различна формула.

Така физиците откриха сериозни противоречия между Нютоновата механика и електродинамиката, чиито закони не са в съответствие с принципа на относителността.

Те се опитаха да преодолеят възникналите трудности, използвайки следните методи:

  • обявяване на принципа на относителността в приложението към електромагнитните процеси за несъстоятелен;
  • признаване на уравненията на Максуел за неправилни и опит за промяната им по такъв начин, че да не се променят при следващия преход от една инерциална система към друга;
  • изоставяне на класическите идеи за времето и пространството с цел по-нататъшно запазване както на принципа на относителността, така и на законите на Максуел.

Интересно е, че третата възможност се оказва единствената правилна, тъй като чрез последователното й развитие Айнщайн успява да представи нови идеи за пространството и времето. Първите два пътя в крайна сметка бяха опровергани чрез множество експерименти. По този начин идеята за съществуването на инерционна референтна рамка не издържа на експериментално тестване.

Беше възможно да се хармонизира принципът на относителността с методите на електродинамиката едва след като учените изоставиха класическите идеи за пространството и времето, според които потокът на времето и разстоянието не зависят от предпочитаната отправна система.

Принцип на запазване на електрическия заряд

Когато наелектризирането на физическите тела е нестабилно, се използва законът за запазване на електрическия положителен заряд. Този модел е напълно валиден за затворена физическа концепция. Валидността на принципа за запазване на заряда в електродинамиката играе важна роля в природата поради факта, че всички вещества съдържат само електрически заредени частици.

Взаимодействие електромагнитни силимежду телата не могат да бъдат открити, тъй като всяка материя е неутрална от електрическа позиция в нормалното си състояние. Отрицателно и положително заредените елементи са директно свързани помежду си чрез електростатични сили и образуват неутрални системи.

Макроскопично вещество ще бъде електрически заредено, ако съдържа излишно число елементарни частицис определен знак за заряд.

Учените отделят част от отрицателния заряд от положителния заряд, за да се наелектризират физическо тяло. Това може да стане чрез триене, което включва наблюдение на огромен брой трансформации на елементарни частици.

Съществуването на изследвания процес в пространството между движещите се елементи, благодарение на което се разделя крайното време, е основното нещо, което отличава теорията за късо действие от хипотезата за действие на разстояние. Ключов имот електрическо полев електродинамиката - влиянието на неговите частици върху други електрически заряди.

Забележка 2

Електростатично поле може да се появи само чрез действието електрически заряд, тъй като съществува в пространството около взаимосвързаните заряди.

Линии на магнитна индукция в електродинамиката

За посоката на главния вектор на магнитната индукция учените използват индикатора Южен полюсспрямо северната магнитна стрелка, която е свободно установена в магнитното поле. Тази посока в електродинамиката напълно съвпада с посоката на положителната енергия на затворена верига с ток. Положителната нормала се движи в посоката, в която гилетът се трансформира, ако се завърти успоредно на тока в рамката.

Правилото на gimlet може да се формулира по следния начин: ако посоката на постоянно движение на gimlet в крайна сметка съвпада с тока в проводника, тогава посоката на въртене на дръжката автоматично ще бъде приравнена към вектора на магнитната индукция. В магнитното поле на активно действащ праволинеен проводник стрелката е разположена стриктно по допирателната окръжност.

Определение 3

Линиите на магнитната индукция са специални линии, допирателните към които са насочени по същия начин като вектора в определена точка от полето.

Параметрите на еднородно поле винаги са успоредни и основна характеристикаИндукционните линии на магнитите в електродинамиката се наричат ​​тяхната безкрайност. Полета със затворени силови линии образуват магнитно поле, което няма източници.