Перетворення фізичних величин на релятивістську теорію. Постулати теорії відносності. Принцип відносності Закони електродинаміки та принцип відносності короткий

Тема: «Закони електродинаміки та принцип відносності. Постулати теорії відносності».

Мета: формувати уявлення учнів, у тому, як змінилися поняття простір і часу під впливом положень спеціальної теорії відносності Ейнштейна. Ознайомити учнів зі спеціальною теорією відносності, запровадити основні поняття, розкрити зміст основних положень СТО, ознайомити з висновками СТО та досвідченими фактами, що їх підтверджують.

Обладнання: комп'ютер, проектор, презентація.

Хід уроку.

I.Організаційний момент.

ІІ. Аналіз контрольної роботи.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Наприкінці 19 століття було сформульовано основні тези електродинаміки. Виникло питання у справедливості принципу відносності Галілея стосовно електромагнітних явищ. У різних інерційних системах однаково протікають електромагнітні явища: як поширюються електромагнітні хвилі, взаємодіють заряди і струми при переході від однієї інерційної системидо іншої?

Інерційна – це така система відліку, щодо якої вільні тіла рухаються із постійною швидкістю.Чи надає рівномірний прямолінійний рух вплив на електромагнітні процеси (на механічні явища воно не впливає)? При переході від однієї інерційної системи до іншої закони електродинаміки змінюються чи закони Ньютона залишаються постійними?

Наприклад, за законами складання швидкостей в механіці швидкість може дорівнювати =3 · 10 8 м / с тільки в одній системі відліку. В іншій системі відліку, яка сама рухається зі швидкістю Ѵ, швидкість світла повинна дорівнювати з ̄-Ѵ̄. Але згідно із законами електродинаміки швидкість електромагнітних хвильу вакуумі за різними напрямками дорівнює с=3·10 8 м/с

Між електродинамікою та механікою Ньютона виникли протиріччя. Щоб вирішити суперечності, що виникли, були висловлені три різних способи.

Перший спосібполягав у тому, щоб відмовитися від принципу відносності застосування до електромагнітних явищ. Цю можливість підтримував засновник електронної теорії Х. Лоренц (гол.). Тоді вважалося, що електромагнітні явища протікають у «світовому ефірі» – це всепроникне середовище, що заповнює весь світовий простір. Інерційна система відліку розглядалася Лоренцем, як система, що спочиває щодо ефіру. У цій системі закони електродинаміки суворо виконуються і в цій системі відліку швидкість світла у вакуумі однакова в усіх напрямках.

Другий спосібполягав у тому, щоб оголосити рівняння Максвелла неправильними. Г. Герц намагався їх переписати, в такий спосіб, що вони змінювалися під час переходу від однієї інерційної системи до інший, тобто. як закони механіки. Герц вважав, що ефір рухається разом із рухомими тілами і тому електромагнітні процеси відбуваються однаково незалежно від руху чи спокою тіл. Тобто Г. Герц принцип відносності зберіг. Третій спосіб полягав у відмові від традиційних уявлень про простір та час.Зберігалися рівняння Максвелла і принцип відносності, але довелося відмовитися від найочевидніших, найголовніших уявлень класичної механіки. Цей метод вирішення протиріч виявився у результаті правильним. Експеримент спростував як першу, так і другу спробу виправлення, суперечностей між електродинамікою і механікою, залишивши принцип відносності без змін. Розвиваючи третій спосіб вирішення проблеми А. Ейнштейн довів, що уявлення про простір та час застаріли та замінив їх новими. Рівняння Максвелла, виправлені Герцем, було неможливо пояснити спостерігаються явища. Досвід показав, що середовище не може захоплювати за собою світло, оскільки воно захоплюватиме ефір, в якому світло поширюється. Досліди американських учених А. Майкельсона та Е. Морлі довели, що ніякого середовища типу «світлоносного ефіру» не існує. Об'єднати електродинаміку Максвелла і принцип відносності виявилося можливим при відмові традиційних уявлень про простір і часу, тобто. не залежить від системи відліку ні відстань, ні протягом часу.

Спеціальна теорія відносності (СТО; також приватна теорія відносності) - теорія, що описує рух, закони механіки та просторово-часові відносини при довільних швидкостях руху, менших швидкості світла у вакуумі, зокрема близьких до швидкості світла. У межах спеціальної теорії відносності класична механіка Ньютона є наближенням низьких швидкостей. Узагальнення СТО для гравітаційних полів називається загальною теорією відносності.

Описувані спеціальною теорією відносності відхилення у перебігу фізичних процесів від передбачень класичної механіки називають релятивістськими ефектами, а швидкості, у яких такі ефекти стають суттєвими, - релятивістськими швидкостями.

Спеціальна теорія відносності була розроблена на початку XX століття зусиллями Г. А. Лоренца, А. Пуанкаре, А. Ейнштейна та інших вчених. Експериментальною основою створення СТО послужив досвід Майкельсона. Його результати виявилися несподіваними для класичної фізики свого часу: незалежність швидкості світла від напрямку (ізотропність) та орбітального руху Землі навколо Сонця. Спроба інтерпретувати цей результат на початку XX століття вилилася в перегляд класичних уявлень і призвела до створення спеціальної теорії відносності.

Під час руху з навколосвітловими швидкостями видозмінюються закони динаміки. Другий закон Ньютона, який зв'язує силу і прискорення, може бути модифікований при швидкостях тіл, близьких до швидкості світла. Крім цього, вираз для імпульсу та кінетичної енергії тіла має більш складну залежність від швидкості, ніж у нерелятивістському випадку. Спеціальна теорія відносності отримала численні підтвердження на досвіді і є вірною теорією у своїй галузі застосування.

Фундаментальність спеціальної теорії відносності для фізичних теорій, побудованих на її основі, призвела в даний час до того, що сам термін «спеціальна теорія відносності» практично не використовується в сучасних наукових статтях, зазвичай говорять лише про релятивістську інваріантність окремої теорії.

Спеціальна теорія відносності, як і будь-яка інша фізична теорія, може бути сформульована на основі основних понять і постулатів (аксіом) плюс правила відповідності її фізичним об'єктам.

Система відлікуявляє собою деяке матеріальне тіло, що вибирається як початок цієї системи, спосіб визначення положення об'єктів щодо початку системи відліку та спосіб вимірювання часу. Зазвичай розрізняють системи відліку та системи координат. Додавання процедури вимірювання часу до системи координат «перетворює» її на систему відліку.

Інерційна система відліку (ІСО) - це така система, щодо якої об'єкт, не схильний до зовнішніх впливів, рухається рівномірно і прямолінійно.

Подієюназивається будь-який фізичний процес, який може бути локалізований у просторі, і має при цьому дуже малу тривалість. Іншими словами, подія повністю характеризується координатами (x, y, z) та моментом часу t.

Прикладами подій є: спалах світла, положення матеріальної точки в даний момент часу тощо. Зазвичай розглядаються дві інерційні системи S і S". Час і координати деякої події, виміряні щодо системи S позначаються як (t, x, y, z) , а координати і час цієї події, виміряні щодо системи S", як (t", x", y", z"). Зручно вважати, що координатні осі систем паралельні один одному і система S" рухається вздовж осі x системи S зі швидкістю v. Однією із завдань СТО є пошук співвідношень, що зв'язують (t", x", y", z") і (t, x, y, z), які називаються перетвореннями Лоренца.

Зазвичай розглядаються дві інерційні системи S і S". Час і координати деякої події, виміряні щодо системи S позначаються як (t, x, y, z), а координати і час цієї події, виміряні щодо системи S", як (t" , x", y", z"). Зручно вважати, що координатні осі систем паралельні один одному і система S" рухається вздовж осі x системи S зі швидкістю v. Однією із завдань СТО є пошук співвідношень, що зв'язують (t", x", y", z") і (t, x, y, z), які називаються перетвореннями Лоренца.

1 принцип відносності.

Усі закони природи інваріантні стосовно переходу від однієї інерційної системи відліку до іншої (протікають однаково у всіх інерційних системах відліку).

Це означає, що у всіх інерційних системах фізичні закони (як механічні) мають однакову форму. Отже, принцип відносності класичної механіки узагальнюється попри всі процеси природи, зокрема і електромагнітні. Цей узагальнений принцип називають принципом відносності Ейнштейна.

2 принцип відносності.

Швидкість світла у вакуумі залежить від швидкості руху джерела світла чи спостерігача і однакова в усіх інерційних системах відліку.

Швидкість світла у СТО займає особливе становище. Це гранична швидкість передачі взаємодій та сигналів з однієї точки простору до іншої.

Наслідки з теорії, створеної з урахуванням цих принципів, підтверджувалися нескінченними досвідченими перевірками. СТО дозволила вирішити всі проблеми «доейнштейнівської» фізики та пояснити «суперечливі» результати відомих на той час експериментів у галузі електродинаміки та оптики. Надалі СТО була підкріплена експериментальними даними, отриманими щодо руху швидких частинок в прискорювачах, атомних процесів, ядерних реакцій тощо.

приклад. Постулати СТО знаходяться у явній суперечності з класичними уявленнями. Розглянемо такий уявний експеримент: у момент часу t = 0, коли координатні осі двох інерційних систем K і K" збігаються, в загальному початку координат стався короткочасний спалах світла. За час t системи змістяться відносно один одного на відстань υt, а сферичний хвильовий фронт кожній системі буде мати радіус ct, оскільки системи рівноправні і в кожній з них швидкість світла дорівнює c. З точки зору спостерігача в системі K центр сфери знаходиться в точці O, а з точки зору спостерігача в системі K" він перебуватиме в точці O Отже, центр сферичного фронту одночасно знаходиться у двох різних точках!

Пояснення протиріч.

Причина непорозуміння лежить у протиріччі між двома принципами СТО, а припущенні, що становище фронтів сферичних хвильдля обох систем відноситься до одного і того ж моменту часу. Це припущення укладено у формулах перетворення Галілея, згідно з якими час в обох системах тече однаково: t = t". Отже, постулати Ейнштейна перебувають у суперечності не один з одним, а з формулами перетворення Галілея. Тому на зміну галілеєвих перетворень СТО запропонувала інші формули перетворення при переході з однієї інерційної системи в іншу – так звані перетворення Лоренца, які при швидкостях руху, близьких до швидкості світла, дозволяють пояснити всі релятивістські ефекти, а при малих швидкостях (υ

IV. Закріплення вивченого матеріалу

1. Вирішення якої проблеми призвело до нових уявлень про простір і час.

2. Три способи вирішення цієї проблеми.

3. Який спосіб виявився справедливим?

4. Які з наведених нижче тверджень відповідають постулатам теорії відносності: 1 – усі процеси природи протікають однаково у будь-якій інерційній системі відліку; 2 - швидкість світла у вакуумі однакова у всіх системах відліку; 3 - всі процеси природи відносні та протікають у різних системах відліку неоднаково?

А. Тільки 1 Б.Тільки 2 Ст.Тільки 3 р. 1 та 2 Д. 1 та 3

5. З рівнянь Максвелла випливає, що швидкість поширення світлових хвиль у вакуумі в усіх напрямках (однакова).


6. Чи можна будь-якими механічними дослідами встановити, чи покоїться інерційна система відліку, чи рухається прямолінійно і рівномірно?
V. Підсумки уроку

VI. Домашнє завдання: §75,76.

Змінилися уявлення про простір та час. Згідно з класичними уявленнями про простір і час, що вважався протягом століть непорушними, рух не надає жодного впливу протягом часу (час абсолютно), а лінійні розміри будь-якого тіла не залежать від того, спочиває тіло або рухається (довжина абсолютна).

Спеціальна теорія відносності Ейнштейна - це нове вчення про простраш-гво і часу, що прийшло на зміну старим (класичним) уявленням.

§ 75 ЗАКОНИ ЕЛЕКТРОДИНАМІКИ І ПРИНЦИП ВІДНОСНОСТІ

Принцип відносності в механіці та електродинаміці.Після того, як у другій половині XIX ст. Максвеллом було сформульовано основні закони електродинаміки, постало питання: чи поширюється принцип відносності, справедливий для механічних явищ, і електромагнітні явища? Іншими словами, чи протікають електромагнітні процеси (взаємодія зарядів і струмів, поширення електромагнітних хвиль тощо) однаково у всіх інерційних системах відліку? Або, можливо, рівномірний прямолінійний рух, не впливаючи на механічні явища, надає деякий вплив на електромагнітні процеси?

Щоб відповісти на ці питання, потрібно було з'ясувати, чи змінюються основні закони електродинаміки під час переходу від однієї інерційної системи відліку до іншої, або ж, подібно до законів Ньютона, вони залишаються незмінними. Тільки в останньому випадку можна відкинути сумніви у справедливості принципу відносності стосовно електромагнітних процесів і розглядати цей принцип як загальний законприроди.

Закони електродинаміки складні, і суворе вирішення цього завдання – нелегка справа. Проте вже прості міркування, начебто, дозволяють знайти правильну відповідь. Відповідно до законів електродинаміки швидкість поширення електромагнітних хвиль у вакуумі однакова в усіх напрямках і дорівнює = 3 10 8 м/с. Але відповідно до закону складання швидкостей механіки Ньютона швидкість може дорівнювати швидкості світла тільки в одній обраній системі відліку. У будь-якій іншій системі відліку, що рухається по відношенню до цієї обраної системи відліку зі швидкістю , швидкість світла повинна вже дорівнювати. Це означає, що якщо справедливий звичайний закон складання швидкостей, то при переході від однієї інерційної системи відліку до іншої закони електродинаміки повинні змінюватися так, щоб у цій новій системі відліку швидкість світла вже дорівнювала не , а - .

Таким чином, виявилися певні протиріччя між електродинамікою та механікою Ньютона, закони якої узгоджуються із принципом відносності. Виникли труднощі намагалися подолати трьома різними способами.

Перший спосіб:оголосити неспроможним принцип відносності щодо електромагнітних явищ. Цю думку розділяв великий голландський фізик, засновник електронної теорії X. . Електромагнітні явища ще з часів Фарадея розглядалися як процеси, що відбуваються в особливому, всепроникному середовищі, що заповнює весь простір - світовому ефірі. Інерційна система відліку, що спочиває щодо ефіру, - це згідно з Лоренцом особлива, переважна система відліку. У ній закони електродинаміки Максвелла справедливі і найпростіші формою. Лише у цій системі відліку швидкість світла у вакуумі однакова у всіх напрямках.

Другий спосіб:вважати неправильними рівняння Максвелла і намагатися змінити їх таким чином, щоб вони при переході від однієї інерційної системи відліку до іншої (відповідно до звичайних, класичних уявлень про простір і час) не змінювалися. Така спроба, зокрема, було зроблено Г. Герцем. За Герцом, ефір повністю захоплюється тілами, що рухаються, і тому електромагнітні явища протікають однаково незалежно від того, спочиває тіло або рухається. Принцип відносності залишається справедливим.

Нарешті, третій спосіб:відмовитися від класичних уявлень про простір і час, щоб зберегти як принцип відносності, так і закони Максвелла. Це найреволюційніший шлях, бо він означає перегляд у фізиці найглибших, основних уявлень. З цієї точки зору виявляються неточними не рівняння електромагнітного поля, а закони механіки Ньютона, що узгоджуються зі старими уявленнями про простір та час. Змінювати потрібно закони механіки, а чи не закони електродинаміки Максвелла.

Єдино правильним виявився саме третій спосіб. Послідовно розвиваючи його, А. Ейнштейн прийшов до нових уявлень про простір та час. Перші два шляхи, як виявилось, спростовуються експериментом.

Позиція Лоренца, згідно з якою повинна існувати обрана система відліку, пов'язана зі світовим ефіром, який перебуває в абсолютному спокої, була спростована прямими дослідами.

Якби швидкість світла дорівнювала 300 000 до м/с тільки в системі відліку, пов'язаної з ефіром, то, вимірюючи швидкість світла в довільній інерційній системі відліку, можна було б виявити рух цієї системи відліку по відношенню до ефіру і визначити швидкість цього руху.

Ейнштейн Альберт (1879-1955)- Великий фізик XX ст. Створив нове вчення про простір та час – спеціальну теорію відносності. Узагальнюючи цю теорію для неінер-ціальних систем відліку, розробив загальну теорію відносності, що є сучасною теорією тяжіння. Вперше ввів уявлення про частинки світла - фотони. Його робота з теорії броунівського руху призвела до остаточної перемоги молекулярно-кінетичної теорії будови речовини.

Подібно до того, як у системі відліку, що рухається щодо повітря, виникає вітер, при русі по відношенню до ефіру (якщо, звичайно, ефір існує) повинен бути виявлений «ефірний вітер». Досвід з виявлення «ефірного вітру» був поставлений у 1881 р. американськими вченими А. Майкельсоном та Е. Морлі за ідеєю, висловленою за 12 років до цього Максвеллом.

У цьому вся досвіді порівнювалася швидкість світла у бік руху Землі й у перпендикулярному напрямі. Вимірювання проводилися дуже точно за допомогою спеціального приладу – інтерферометра Майкельсона. Експерименти ставилися в різний час доби та різні пори року. Але завжди виходив негативний результат: рухи Землі по відношенню до ефіру виявити не вдалося.

Таким чином, ідея існування переважної системи відліку не витримала дослідної перевірки. У свою чергу, це означало, що ніякого особливого середовища – «світлоносного ефіру», з яким можна було б пов'язати таку переважну систему відліку, не існує.

При спробах Герца змінити закони електродинаміки Максвелла з'ясувалося, що нові рівняння нездатні пояснити ряд фактів, що спостерігаються. Так, згідно з теорією Герца рухома вода повинна повністю захоплювати за собою світло, що поширюється в ній, так як вона захоплює ефір, в якому світло поширюється. Досвід показав, що насправді це не так.

Узгодити принцип відносності з електродинамікою Максвелла виявилося можливим, тільки відмовившись від класичних уявлень про простір і час, згідно з якими відстані і протягом часу не залежать від системи відліку.

Мякішев Г. Я., Фізика. 11 клас: навч. для загальноосвіт. установ: базовий та профіл. рівні / Г. Я. Мякішев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругін; за ред. В. І. Ніколаєва, Н. А. Парфентьєвої. - 17-те вид., перероб. та дод. – М.: Просвітництво, 2008. – 399 с: іл.

Календарно-тематичне планування, завдання школяреві 11 класу з фізики , Фізика та астрономія онлайн

Зміст уроку конспект урокуопорний каркас презентація уроку акселеративні методи інтерактивні технології Практика завдання та вправи самоперевірка практикуми, тренінги, кейси, квести домашні завдання риторичні питання від учнів Ілюстрації аудіо-, відеокліпи та мультимедіафотографії, картинки графіки, таблиці, схеми гумор, анекдоти, приколи, комікси притчі, приказки, кросворди, цитати Доповнення рефератистатті фішки для допитливих шпаргалки підручники основні та додаткові словник термінів інші Вдосконалення підручників та уроківвиправлення помилок у підручникуоновлення фрагмента у підручнику елементи новаторства на уроці заміна застарілих знань новими Тільки для вчителів ідеальні урокикалендарний план на рік методичні рекомендаціїпрограми обговорення Інтегровані уроки

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

закон електродинаміки та закон відносності

Принцип відносності велектродинаміки

Після того, як у другій половині XIX століття Максвеллом були сформульовані основні закони електродинаміки, постало питання, чи поширюється принцип відносності, справедливий для механічних явищ, і на електромагнітні явища. Іншими словами, чи протікають електромагнітні процеси (взаємодія зарядів і струмів, поширення електромагнітних хвиль тощо) однаково у всіх інерційних системах відліку? Або, можливо, рівномірний прямолінійний рух, не впливаючи на механічні явища, надає деякий вплив на електромагнітні процеси?

Щоб відповісти на це питання, потрібно було з'ясувати, чи змінюються основні закони електродинаміки при переході від однієї інерційної системи до іншої, або, подібно до законів Ньютона, вони залишаються незмінними. Тільки в останньому випадку можна відкинути сумніви у справедливості принципу відносності стосовно електромагнітних процесів і розглядати цей принцип як загальний закон природи.

Закони електродинаміки складні, і суворе вирішення цього завдання – нелегка справа. Проте вже прості міркування, начебто, дозволяють знайти правильну відповідь. Відповідно до законів електродинаміки швидкість поширення електромагнітних хвиль у вакуумі однакова в усіх напрямках і дорівнює c = 3 ? 10 8 м/с. Але з іншого боку, відповідно до закону складання швидкостей механіки Ньютона швидкість може дорівнювати злише в одній обраній системі відліку. У будь-якій іншій системі відліку, що рухається по відношенню до цієї обраної системи зі швидкістю, швидкість світла повинна вже дорівнювати. Це означає, що якщо справедливий звичайний закон складання швидкостей, то при переході від однієї інерційної системи до іншої закони електродинаміки повинні змінюватися так, щоб у новій системі відліку швидкість світла вже дорівнювала не, а.

Таким чином, виявилися певні протиріччя між електродинамікою та механікою Ньютона, закони якої узгоджуються із принципом відносності. Виникли труднощі намагалися подолати трьома різними способами.

Перша можливістьполягала в тому, щоб оголосити, неспроможний принцип відносності у застосуванні до електромагнітних явищ. На цю думку став великий голландський фізик, засновник електронної теорії X. Лоренц. Електромагнітні явища ще з часів Фарадея розглядалися як процеси в особливому, всепроникному середовищі, що заповнює весь простір, «світовому ефірі». Інерційна система відліку, що спочиває щодо ефіру, - це згідно з Лоренцом особлива переважна система. У ній закони електродинаміки Максвелла справедливі та мають найпростішу форму. Лише у цій системі відліку швидкість світла у вакуумі однакова у всіх напрямках.

Друга можливістьполягає в тому, щоб вважати неправильними рівняння Максвелла і намагатися змінити їх таким чином, щоб вони при переході від однієї інерційної системи до іншої (відповідно до звичайних, класичних уявлень про простір і час) не змінювалися. Така спроба, зокрема, було зроблено Г. Герцем. За Герцом, ефір повністю захоплюється тілами, що рухаються, і тому електромагнітні явища протікають однаково, незалежно від того, спочиває тіло або рухається. Принцип відносності справедливий.

Зрештою, третя можливістьВирішення зазначених труднощів полягає у відмові від класичних уявлень про простір і час, з тим, щоб зберегти як принцип відносності, так і закони Максвелла. Це найбільш революційний шлях, бо він означає перегляд у фізиці найглибших, найголовніших уявлень. З цієї точки зору виявляються неточними не рівняння електромагнітного поля, а закони механіки Ньютона, що узгоджуються зі старими уявленнями про простір та час. Змінювати потрібно закони механіки, а чи не закони електродинаміки Максвелла.

Єдино правильною виявилася саме третя нагода. Послідовно розвиваючи її. А. Ейнштейн прийшов до нових уявлень про простір та час. Перші два шляхи, як виявилось, спростовуються експериментом.

При спробах Герца змінити закони електродинаміки Максвелла з'ясувалося, що нові рівняння не здатні пояснити ряд фактів, що спостерігаються. Так, згідно з теорією Герца рухома вода повинна повністю захоплювати за собою світло, що поширюється в ній, так як вона захоплює ефір, в якому світло поширюється. Досвід показав, що насправді це не так.

Позиція Лоренца, згідно з якою повинна існувати обрана система відліку, пов'язана зі світовим ефіром, який перебуває в абсолютному спокої, також була спростована прямими дослідами.

Якби швидкість світла дорівнювала 300 000 км/с лише в системі відліку, пов'язаної з ефіром, то, вимірюючи швидкість світла в довільній інерційній системі, можна було б виявити рух цієї системи по відношенню до ефіру і визначити швидкість цього руху. Подібно до того, як у системі відліку, що рухається щодо повітря, виникає вітер, при русі по відношенню до ефіру (якщо, звичайно, ефір існує) повинен бути виявлений «ефірний вітер». Досвід з виявлення «ефірного вітру» був поставлений у 1881 р. американськими вченими А. Майкельсоном та Е. Морлі за ідеєю, висловленою за 12 років до цього Максвеллом.

У цьому вся досвіді порівнювалася швидкість світла у бік руху Землі й у перпендикулярному напрямі. Вимірювання проводилися дуже точно за допомогою спеціального приладу – інтерферометра Майкельсона. Експерименти ставилися в різний час доби та різні пори року. Але завжди виходив негативний результат: рухи Землі по відношенню до ефіру виявити не вдалося.

Все це було схоже на те, якби ви, висунувши голову з вікна машини, при швидкості 100 км/год не помітили зустрічного вітру.

Таким чином, ідея існування переважної системи відліку не витримала дослідної перевірки. У свою чергу це означало, що жодного особливого середовища - «світлоносного ефіру», - з яким можна було б пов'язати таку переважну систему відліку, не існує.

Електродинаміка

Електродинаміка – це основний розділ фізики. У ньому розглядається застосування електрики та магнетизму. Електрика та магнетизм, в основному, засновані на законах, які відкривалися різними вченими у різні часи. Нині закони електродинаміки застосовуються практично скрізь. Щодня ми зустрічаємося із застосуванням багатьох розділів електродинаміки. Наприклад: електричне світло, транспорт, сама електрика та багато іншого. Багато людей навіть не замислюються, наскільки важливі для них ці відкриття. Як і електрика, магнетизм є повсякденним явищем у житті. Найчастіше з магнетизму ми зустрічаємося з магнітним полем, яке оточує нас усюди. Магніти застосовуються в різних радіо-електроприладах. Метою даної курсової роботиє розгляд одного з основних розділів фізики – електродинаміки.

Історія електродинаміки. Електродинаміка - це наука про властивості та закономірності поведінки особливого виду матерії - електромагнітного поля, що здійснює взаємодію між електрично зарядженими тілами та частинками. В електродинаміці існує чотири типи взаємодії:

Гравітаційне

Електромагнітне

Ядерне

Слабке (взаємодія між елементарними частинками)

Електромагнітне взаємодія найголовніше землі. Електродинаміка бере свій початок у Стародавню Грецію. У перекладі слово електрон – бурштин. Крім бурштину притягуються також багато інших тіла. До наелектризованих тіл притягуються як легкі, і важкі предмети. В 1729 Грей виявив передачу зарядів на відстані. Шарль Дюфре виявляє два роди зарядів: скляне та смоляне. Скляне видається як позитивний, а смоляне - як негативний заряд. Надалі Джеймс Клерк Максвелл завершує створення теорії електродинаміки, але використання електродинаміки починається лише у другій половині ХІХ століття. Максвелл звернув увагу на недоліки класичної електродинаміки. Невідповідність закону збереження заряду була достатнім аргументом для того, щоб засумніватися в її істинності, оскільки закони збереження мають досить загальний характер.

Математичними наслідками із видозміненої системи рівнянь Максвелла було твердження про збереження енергії в електромагнітних процесах та теоретичний висновок про можливість незалежного від зарядів та струмів існування поля у вигляді електромагнітних хвиль у порожньому просторі. Це останнє передбачення знайшло блискуче експериментальне підтвердження у знаменитих дослідах Герца та Попова, які поклали основу сучасного радіозв'язку. Розрахована із системи швидкість поширення електромагнітних хвиль виявилася рівною експериментально виміряної швидкості поширення світла у вакуумі, що означало об'єднання практично раніше незалежних розділів фізики електромагнетизму та оптики в одну закінчену теорію.

Найважливішим кроком уперед у розвитку вчення про електричні та магнітних явищахбув винахід першого джерела постійного струму – гальванічного елемента. Історія цього винаходу починається з робіт італійського лікаря Луїджі Гальвані, що належать до кінця XVIII ст. Гальвані цікавився фізіологічною дією електричного розряду. Починаючи з 80-х років. XVIII ст., він зробив ряд дослідів для з'ясування впливу електричного розряду на м'язи препарованої жаби. Якось він виявив, що при проскакуванні іскри в електричній машині чи при розряді лейденської банки? м'язи жаби скорочувалися, якщо до них тим часом торкалися металевим скальпелем. 3ацікавившись ефектом, що спостерігається, Гальвані вирішив перевірити, чи не надаватиме така ж дія на лапки жаби атмосферну електрику. Дійсно, з'єднавши один кінець нерва лапки жаби провідником із ізольованим жердиною, виставленим на даху, а інший кінець нерва із землею, він помітив, що під час грози час від часу відбувалося скорочення м'язів жаби.

Потім Гальвані підвісив препарованих жаб за мідні гаки, зачеплені за їхній спинний мозок, біля залізних ґрат саду. Він виявив, що іноді, коли м'язи жаби торкалися залізної огорожі, відбувалося скорочення м'язів. Причому, ці явища спостерігалися і в ясну погоду. Отже, вирішив Гальвані, в даному випадку вже не гроза є причиною явища, що спостерігається. Для підтвердження цього висновку Гальвані зробив такий досвід у кімнаті. Він узяв жабу, у якої спинний нерв був з'єднаний із мідним гаком, і поклав її на залізну дощечку. Виявилося, що коли мідний гачок торкався заліза, відбувалося скорочення м'язів жаби. Гальвані вирішив, що відкрив "тварину електрику", тобто електрику, що виробляється в організмі жаби. При замиканні нерва жаби за допомогою мідного гака і залізної дощечки утворюється замкнутий ланцюг, яким пробігає електричний заряд (електрична рідина чи матерія), що й викликає скорочення м'язів.

Відкриттям Гальвані зацікавились і фізики та лікарі. Серед фізиків був співвітчизник Гальвані Алессандро Вольта. Вольта повторив досліди Гальвані, а потім вирішив перевірити, як будуть поводитися м'язи жаби, якщо через них пропустити не ("тварину електрику"), а електрику, отриману яким-небудь з відомих способів. При цьому він виявив, що м'язи жаби так само скорочувалися, як у досвіді Гальвані. Проробивши такого роду дослідження, Вольта дійшов висновку, що жаба є лише "приладом", що реєструє протікання електрики, що жодної особливої ​​"тварини електрики" не існує. Вольта припустив, що причиною електрики є контакт двох різних металів. Потрібно відзначити, що вже Гальвані помітив залежність сили судомного стиснення м'язів жаби від роду металів, що утворюють ланцюг, яким протікає електрика.

Однак Гальвані не звернув на це серйозної уваги. Вольта ж, навпаки, побачив у ньому можливість побудови нової теорії. Не погодившись з теорією "тварини електрики", Вольта висунув теорію "металевої електрики". З цієї теорії причиною гальванічної електрики є зіткнення різних металів. У кожному металі, вважав Вольта, міститься електрична рідина – флюїд, яка, коли метал не заряджений, перебуває у спокої і себе не проявляє. Але якщо з'єднати два різних метали, то рівновага електрики всередині них порушиться, електрична рідина почне рухатися. При цьому електричний флюїд у деякій кількості перейде з одного металу до іншого, після чого рівновага знову відновиться. Але внаслідок цього метали наелектризуються: один – позитивно, інший – негативно. Ці міркування Вольта підтвердив на досвіді. Йому вдалося показати, що справді при простому зіткненні двох металів один з них набуває позитивного заряду, а інший негативного.

Таким чином, Вольт відкрив так звану контактну різницю потенціалів. Вольта проробляв такий досвід. На мідний диск, прикріплений до звичайного електроскоп замість кульки, він поміщав такий же диск, виготовлений з іншого металу і має рукоятку. Диски при накладенні у низці місць приходили в дотик. У результаті між дисками з'являлася контактна різницю потенціалів (за термінологією Вольта, між дисками виникала " різниця напруг " ).

Для того щоб виявити "різницю напруги", що з'являється при зіткненні різних металів, яка, взагалі кажучи, мала, Вольта піднімав верхній диск і тоді листочки електроскопа помітно розходилися. Це викликано тим, що ємність конденсатора, утвореного дисками, зменшувалася, а різниця потенціалів між ними у стільки ж разів збільшувалася. Але відкриття контактної різниці потенціалів між різними металами ще пояснити дослідів Гальвані з жабами. Потрібні були додаткові припущення. Але на досвіді Гальвані поєднувалися не тільки метали. У ланцюг включалися і м'язи жаби, що містять і рідину. Він припустив, що всі провідники слід розбити на два класи: провідники першого роду - метали та деякі інші тверді тіла, та провідники другого роду - рідини. При цьому Вольта вирішив, що різниця потенціалів виникає тільки при зіткненні перших провідників. Таке припущення пояснювало досвід Гальвані. Внаслідок зіткнення двох різних металів порушується рівновага в них електрики. Ця рівновага відновлюється внаслідок того, що метали з'єднуються через тіло жаби.

Таким чином електрична рівновага постійно порушується, і весь час відновлюється, отже, електрика постійно рухається. Таке пояснення досвіду Гальвані невірно, але воно наштовхнуло Вольта на думку про створення джерела постійного струму – гальванічної батареї. І ось 1800 р. Вольта побудував першу гальванічну батарею - Вольтов стовп. Вольтов стовп складався з кількох десятків круглих срібних та цинкових пластин, покладених один на одного. Між парами пластин було прокладено картонні кружки, просочені солоною водою. Такий прилад служив джерелом безперервного електричного струму. Цікаво, що доказом про існування безперервного електричного струму Вольта приваблював безпосередні відчуття людини. Він писав, що якщо крайні пластини замкнуті через тіло людини, то спочатку, як і у випадку з лейденською банкою, людина зазнає удару і поколювання. 3атем виникає відчуття безперервного печіння, " яке не тільки не вщухає, але робиться все сильніше і сильніше, стаючи швидко нестерпним, доки ланцюг не розімкнеться".

Винахід Вольтова стовпа, першого джерела постійного струму, мало велике значення для розвитку вчення про електрику та магнетизм. Що ж до пояснення дії цього приладу Вольта, то воно було помилковим. Це незабаром помітили деякі вчені. Справді, з теорії Вольта виходило, що з гальванічним елементом під час його дії не відбувається жодних змін.

Електричний струм тече по дроту, нагріває його, може зарядити лейденську банку тощо, але сам гальванічний елемент у своїй залишається незмінним. Такий прилад є нічим іншим, як вічним двигуном, який, не змінюючись, здійснює зміну в навколишніх тілах, у тому числі й механічну роботу.

Наприкінці XVIII в. серед вчених вже поширилася думка про неможливість існування вічного двигуна. Тому багато хто з них відкинув теорію дії гальванічного елемента, придуманого Вольтою. На противагу теорії Вольта була запропонована хімічна теоріягальванічний елемент. Незабаром після його винаходу було помічено, що у гальванічному елементі відбуваються хімічні реакції, в які вступають метали та рідини.

Правильна хімічна теорія дії гальванічного елемента витіснила теорію Вольта. Після відкриття Вольтова стовпа вчені різних країнпочали вивчати дії електричного струму. У цьому вдосконалювався і сам гальванічний елемент. Вже Вольта поряд зі "стовпом" став використовувати більш зручну чашкову батарею електричних елементів. Для дослідження процесів електричного струму стали будувати батареї з дедалі більшим числом елементів. Найбільшу батарею в самому початку XIXв. побудував російський фізик Василь Володимирович Петров у Петербурзі. Його батарея складалася з 4200 цинкових та мідних гуртків. Гуртки укладалися в ящик горизонтально і поділялися паперовими прокладками, просоченими нашатирем.

Перші кроки у вивченні електричного струму належали до його хімічних дій. Вже того ж року, коли Вольта винайшов гальванічну батарею, було відкрито властивість електричного струму розкладати воду. Після цього було розкладено електричним струмом розчинів деяких солей. У 1807 р. англійський хімік Деві шляхом електролізу розплавів їдких лугів відкрив нові елементи: калій та натрій. Дослідження хімічної дії струму та з'ясування хімічних процесів, що відбуваються в гальванічних елементах, що призвело вчених до розробки теорії проходження електричного струму через електроліти. Слідом за вивченням хімічної дії струму вчені звернулися до його теплових та оптичних дій.

Найцікавішим результатом цих досліджень на самому початку ХІХ ст. було відкриття електричної дуги Петровим. Відкриття, зроблене Петровим, забули. Багато, особливо іноземні, вчені про нього не знали, оскільки книга Петрова була написана російською. Тому, коли Деві в 1812 р знову відкрив електричну дугу, його стали вважати автором цього відкриття.

Розглянувши все вище сказане, бачимо, що закони електродинаміки переважно залежать друг від друга й у відкриття нового закону доводиться розглядати і перевіряти закони чи з самого початку. Ми також розуміємо, що без усіх цих законів у наш час, можна сказати, не прожити. Вони застосовуються скрізь. Кожна людина має своє магнітне поле. Але крім вчених ніхто і не замислюється над тим, що якби не було всього цього, люди так і зупинилися б на перших стадіях розвитку.

Подібні документи

    Причини створення теорії відносності А. Ейнштейна. Відносність руху по Галілею. Принцип відносності та закони Ньютона. Перетворення Галілея. Принцип відносності у електродинаміці. Теорія відносності А. Ейнштейна.

    реферат, доданий 29.03.2003

    Інерційні системи відліку. Класичний принцип відносності та перетворення Галілея. Постулати спеціальної теорії відносності Ейнштейна. Релятивістський закон зміни довжин проміжків часу. Основний закон релятивістської динаміки.

    реферат, доданий 27.03.2012

    Виникнення теорії відносності. Класична, релятивістська, квантова механіка. Відносність одночасності подій, проміжків часу. Закон Ньютона у релятивістській формі. Зв'язок між масою та енергією. Формула Ейнштейна, енергія спокою.

    курсова робота , доданий 04.01.2016

    Принцип відносності Г. Галілея для механічних явищ. Основні постулати теорії відносності А. Ейнштейна. Принципи відносності та інваріантності швидкості світла. Перетворення координат Лоренца. Основний закон релятивістської динаміки.

    реферат, доданий 01.11.2013

    Історія появи нової релятивістської фізики, становища якої викладено у роботах А. Ейнштейна. Перетворення Лоренца та його порівняння з перетвореннями Галілея. Деякі ефекти теорії відносності. Основний закон та формули релятивістської динаміки.

    контрольна робота , доданий 01.11.2013

    Сутність принципу відносності Ейнштейна, його роль описі та вивчення інерційних систем отсчета. Поняття та трактування теорії відносності, постулати та висновки з неї, практичне використання. Теорія відносності гравітаційного поля.

    реферат, доданий 24.02.2009

    Історія створення загальної теорії відносності Ейнштейна. Принцип еквівалентності та геометризація тяжіння. Чорні діри. Гравітаційні лінзи та коричневі карлики. Релятивістська та калібрувальна теорії гравітації. Модифікована ньютонівська динаміка.

    реферат, доданий 10.12.2013

    Загальна теорія відносності з філософського погляду. Аналіз створення спеціальної та загальної теорій відносності Альбертом Ейнштейном. Експеримент з ліфтом та експеримент "Поїзд Ейнштейна". Основні принципи Загальної теоріїВідносності (ОТО) Ейнштейна.

    реферат, доданий 27.07.2010

    Вивчення ключових наукових відкриттівАльберта Ейнштейна. Закон зовнішнього фотоефекту (1921). Формула зв'язку втрати маси тіла під час випромінювання енергії. Постулати спеціальної теорії відносності Ейнштейна (1905). Принцип сталості швидкості світла.

    презентація , доданий 25.01.2012

    Принцип відносності Галілея. Закон складання швидкостей. Постулати Ейнштейна, їх значення. Перетворення Лоренца та наслідки з них. Інтерферометр Майкельсона та принципи. Складання швидкостей у релятивістській механіці. Взаємозв'язок маси та енергії спокою.

Принцип відносності та закони Ньютона

Принцип відносності Галілея органічно увійшов у створену І. Ньютон класичну механіку. Її основу складають три «аксіоми» - три знамениті закони Ньютона. Вже перший з них, що говорить: «Будь-яке тіло продовжує утримуватися у своєму стані спокою або рівномірного і прямолінійного руху, Поки і оскільки воно не примушується докладеними силами змінити цей стан», говорить про відносність руху і одночасно вказує на існування систем відліку (вони були названі інерціальними), в яких тіла, які не мають зовнішніх впливів, рухаються «по інерції», не прискорюючись і не уповільнюючись. Саме такі інерційні системи маються на увазі і при формулюванні двох інших законів Ньютона. При переході з однієї інерційної системи в іншу змінюються багато величин, що характеризують рух тіл, наприклад їх швидкості або форми траєкторії руху, але закони руху, тобто співвідношення, що зв'язують ці величини, залишаються постійними.

Перетворення Галілея

Щоб описувати механічні рухи, тобто зміна положення тіл у просторі, Ньютон чітко сформулював уявлення про простір та час. Простір мислилося як «фон», у якому розгортається рух матеріальних точок. Їхнє положення можна визначати, наприклад, за допомогою декартових координат x, у, z, що залежать від часу t. При переході з однієї інерційної системи відліку До в іншу "К", що рухається по відношенню до першої вздовж осі x зі швидкістю v, координати перетворюються: x" = x - vt, y" = у, z" = z, а час залишається незмінним: t" = t. Таким чином приймається, що час абсолютно. Ці формули отримали назву перетворень Галілея.

За Ньютоном, простір постає як координатна сітка, яку не впливає матерія та її рух. Час у такій «геометричній» картині світу ніби відраховується якимось абсолютним годинником, хід якого ніщо не може ні прискорити, ні сповільнити.

Принцип відносності в електродинаміці

Принцип відносності Галілея понад триста років відносили лише до механіки, хоча у першій чверті 19 в., передусім завдяки працям М.Фарадея, виникла теорія електромагнітного поля, що отримала подальший розвиток та математичне формулювання у роботах Дж.К. Максвелла. Але перенесення принципу відносності на електродинаміку уявлялося неможливим, оскільки вважалося, що це простір заповнено особливим середовищем - ефіром, натяги у якому тлумачилися як напруженості електричного і магнітного полів. При цьому ефір не впливав на механічні рухи тіл, тож у механіці він «не відчувався», але на електромагнітних процесах рух щодо ефіру («ефірний вітер») мав позначатися. В результаті експериментатор, що знаходиться в закритій кабіні, за допомогою спостереження над такими процесами міг, здавалося, визначити, чи знаходиться його кабіна в русі (абсолютному!), або ж вона спочиває. Зокрема, вчені вважали, що «ефірний вітер» має впливати на поширення світла. Спроби виявити «ефірний вітер», однак, не увінчалися успіхом, і концепція механічного ефіру була відкинута, завдяки чому принцип відносності як би народився заново, але вже як універсальний, справедливий не тільки в механіці, а й в електродинаміці та інших галузях фізики.

Перетворення Лоренца

Подібно до того, як математичним формулюванням законів механіки є рівняння Ньютона, рівняння Максвелла є кількісним уявленням законів електродинаміки. Вигляд цих рівнянь також повинен залишатися незмінним під час переходу з однієї інерційної системи відліку до іншої. Щоб задовольнити цю умову, необхідно замінити перетворення Галілея на інші: x"= g(x-vt); y"= y; z"=z; t"=g(t-vx/c 2), де g = (1-v 2 / c 2)-1/2, а з - швидкість світла у вакуумі. Останні перетворення, встановлені Х. Лоренцем у 1895 р. і які мають його ім'я, є основою спеціальної (або приватної) теорії відносності. При vc вони перетворюються на перетворення Галілея, але якщо v близько до c, то виявляються суттєві відмінності від картини простору - часу, яку прийнято називати нерелятивістською. Насамперед, виявляється неспроможність звичних інтуїтивних уявлень про час, з'ясовується, що події, які відбуваються одночасно в одній системі відліку, перестають бути одночасними в іншій. Змінюється закон перетворення швидкостей.

Перетворення фізичних величин на релятивістську теорію

У релятивістській теорії просторові відстані та проміжки часу не залишаються незмінними при переході з однієї системи відліку в іншу, що рухається щодо першої зі швидкістю v. Довжини скорочуються (у напрямку руху) в 1/g разів, і в таку кількість разів «розтягуються» проміжки часу. Відносність одночасності – основна принципово нова рисасучасної приватної теорії відносності.

Визначення 1

Електродинаміка – це розділ фізики, який досліджує електромагнітні поля та взаємодії між ними.

1. Поняття електродинаміки. Автор24 - інтернет-біржа студентських робіт

Класична електродинаміка комплексно визначає всі властивості електричних і магнітних полів, а також розглядає фізичні закони, завдяки яким одні фізичні тіла стикаються з іншими, що мають позитивний електричний заряд.

Електромагнітним полем прийнято називати універсальний вид матерії, що виявляється внаслідок впливу одного зарядженого елемента на інший. Часто при дослідженні електромагнітного поля виділяють його основні складові: електричне поле та магнітне поле.

Визначення 2

Електромагнітний потенціал – це особлива фізична величина, яка точно визначає розподіл поля у загальному просторі.

Електродинаміку можна поділити на:

  • електростатику;
  • електродинаміку суцільного середовища;
  • магнітостатику;
  • релятивістську електродинаміку.

Вектор Пойнтінга є фізичною величиною, що є головним вектором щільності енергетичного потоку поля в електродинаміці. Величина зазначеного вектора пропорційна енергії, яку можна перенести в одиницю часового простору через одиничну площу поверхні, яка прямо перпендикулярна до напряму розподілу електромагнітної індукції.

Електродинаміка становить хорошу базу для розвитку оптики та фізики радіохвиль. Ці розділи науки вважаються фундаментами для електротехніки та радіотехніки. Класична електродинаміка використовує концепцію рівнянь Максвелла при описі ключових властивостей та принципів взаємодії електромагнітних полів, доповнюючи її універсальними матеріальними рівняннями, початковими та граничними умовами.

Принцип відносності в електродинаміці

Принцип відносності в електродинаміці було сформовано у другій половині ХІХ століття Максвеллом, який представив громадськості основні закони дії електромагнітного поля. У результаті виникло логічне питання, чи поширюється ця закономірність на явища в електродинаміці. Іншими словами, необхідно з'ясувати, чи зможуть електромагнітні процеси, взаємодіючи між зарядами і струмами, поширюватися однаково у всіх інерційних системах відліку або вони будуть рівномірно розосереджуватися в механічних процесах.

Щоб дати правильну і повноцінну відповідь на це питання, фізики вирішили спочатку визначити, чи змінюються центральні закони електродинаміки при трансформації від однієї системи до іншої або залишаються незмінними подібно до гіпотез Ньютона. Тільки в останньому випадку бажано не сумніватися насправді досліджуваного принципу щодо методів електромагнітного поля, а потім уже розглядати цю систему як загальний закон природи.

Зауваження 1

Закони електродинаміки досить багатогранні та складні, тому грамотне вирішення цього завдання – непроста справа.

Проте вже усталені міркування дозволяють знайти раціональну відповідь. Відповідно до принципів електродинаміки, загальна швидкість поширення електричних та магнітних хвиль у вакуумі завжди однакова. Однак, з іншого боку, цей показник також можна прирівняти до однієї обраної системи відліку відповідно до теорії складання швидкостей механіки Ньютона.

Це означає, що якщо нормальний закон складання швидкостей справедливий і дійсний, то при наступному переході від однієї інерційної концепції до іншої принципи електродинаміки повинні обов'язково змінюватися так, щоб у новій системі відліку швидкість світла вже була представлена ​​в іншій формулі.

Таким чином, фізики виявили серйозні протиріччя між механікою Ньютона та електродинамікою, закони якої не узгоджуються із принципом відносності.

Складності, що виникли, намагалися побороти завдяки таким способам:

  • оголосивши неспроможним принцип відносності у використанні до електромагнітних процесів;
  • визнавши рівняння Максвелла неправильними і намагаючись змінити їх таким чином, щоб вони при черговому переході від однієї інерційної системи до іншої не змінювалися;
  • відмовившись від класичних ідей про час і простір для того, щоб надалі зберегти і принцип відносності, і закони Максвелла.

Цікаво, що єдино вірною виявилася саме третя можливість, адже послідовно розвиваючи її, А. Ейнштейн зміг уявити нові уявлення про простір та час. Перші два шляхи в результаті було спростовано під час проведення численних експериментів. Таким чином, уявлення про існування інерційної системи відліку не витримало досвідченої перевірки.

Узгодити принцип відносності з методами електродинамікою вдалося тільки після того, як вчені відмовилися від класичних ідей про простір і час, згідно з якими тимчасова течія та відстань не залежать від переважної системи відліку.

Принцип збереження електричного заряду

При нестабільній електризації фізичних тіл використовується закон збереження позитивного електричного заряду. Ця закономірність цілком справедлива для замкнутої фізичної концепції. Справедливість принципу збереження заряду в електродинаміці відіграє важливу роль у природі завдяки тому, що до складу всіх речовин знаходяться лише електрично заряджені частинки.

Взаємодія електромагнітних силміж тілами неможливо виявити, адже будь-яка матерія нейтральна з електричної позиції у звичайному стані. Негативно та Позитивно заряджені елементи безпосередньо пов'язані один з одним силами електростатики та формують нейтральні системи.

Макроскопічна речовина буде заряджена електрично в тому випадку, якщо вона містить у своєму складі надлишкове число елементарних частинокіз певним знаком заряду.

Вчені відокремлюють частину негативного заряду від позитивного для того, щоб наелектризувати фізичне тіло. Це можна зробити за допомогою тертя, яке передбачає спостереження над великою кількістю перетворень елементарних частинок.

Існування досліджуваного процесу, у просторі між елементами, що рухаються, завдяки яким ділиться кінцевий час, - ось основне, що відрізняє теорію близькодії від гіпотези дії на відстані. Ключова властивість електричного поляв електродинаміці – вплив його частинок інші електричні заряди.

Зауваження 2

Електростатичне поле може з'явитися лише за допомогою дії електричного заряду, оскільки воно існує у просторі, що оточує взаємозалежні між собою заряди.

Лінії магнітної індукції в електродинаміці

За спрямування основного вектора магнітної індукції вчені використовують показник південного полюсащодо північної магнітної стрілки, яка вільно встановлюється у магнітному полі. Цей напрямок в електродинаміці повністю збігається із напрямом позитивної енергії замкнутого контуру зі струмом. Позитивна нормаль рухається в той бік, куди трансформується свердловин, якщо обертати його паралельно струму в рамці.

Правило свердла можна сформулювати наступним чином: якщо напрям постійного руху свердла в результаті збігається з показниками струму в провіднику, то напрям обертання ручки автоматично буде прирівнюватися до вектора магнітної індукції. У магнітному полі активного прямолінійного провідника стрілка встановлюється строго по дотичному колу.

Визначення 3

Лінії магнітної індукції – це спеціальні лінії, дотичні до яких спрямовані так само, як і вектор у конкретній точці поля.

Параметри однорідного поля завжди паралельні, а головною особливістюліній індукції магнітів в електродинаміці називають їхню нескінченність. Поля із замкнутими силовими лініями утворюють магнітне поле, яке не має джерел.