Близкодействие и действие на расстоянии. Электрическое поле. Напряженность презентация

Близкодействие и действие на расстоянии. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей.

Близкодействие Действие между телами на расстоянии во многих случаях можно объяснить присутствием передающих действие промежуточных звеньев.

Сущность теории близкодействия Составляет предположение о том, что взаимодействие между удаленными друг от друга телами всегда осуществляется с помощью промежуточных звеньев (или среды), передающих взаимодействие от точки к точке.

Действие на расстоянии (дальнодействие) Так продолжалось до тех пор, пока Ньютон не установил закон всемирного тяготения. Последовавшие успехи в исследовании Солнечной системы настолько захватили воображение ученых, что они вообще в большинстве своем начали склоняться к мысли о бесполезности поисков каких-либо посредников, передающих взаимодействие от одного тела к другому.    Возникла теория прямого действия на расстоянии непосредственно через пустоту. Согласно этой теории действие передается мгновенно на сколь угодно большие расстояния. Тела способны «чувствовать» присутствие друг друга без какой-либо среды между ними. Сторонников действия на расстоянии не смущала мысль о действии тела там, где его самого нет.

Действие на расстоянии (дальнодействие) Если бы развитие науки происходило прямолинейно, то, казалось бы, победа теории действия на расстоянии обеспечена.

Идеи Фарадея. Решительный поворот к представлению о близкодействии был сделан великим английским ученым Майклом Фарадеем, а окончательно завершен английским ученым Джеймсом  Максвеллом.

Идеи Фарадея

Идеи Фарадея Доказательств существования поля не было. Такие доказательства и нельзя получить, исследуя лишь взаимодействие неподвижных зарядов. Успех к теории близкодействия пришел после изучения электромагнитных взаимодействий движущихся заряженных частиц. Вначале было доказано существование переменных во времени полей и только после этого был сделан вывод о реальности электрического поля неподвижных зарядов.

Скорость распространения электромагнитных взаимодействий. Основываясь на идеях Фарадея, Максвелл сумел теоретически доказать, что электромагнитные взаимодействия должны распространяться в пространстве с конечной скоростью.

Скорость распространения электромагнитных взаимодействий. Существование определенного процесса в пространстве между взаимодействующими телами, который длится конечное время, - вот главное, что отличает теорию близкодействия от теории действия на расстоянии.

Радиоволны Передача информации с помощью электромагнитных волн называется радиосвязью. Сейчас вы можете прочитать в газетах, что радиоволны от космической станции, приближающейся к Венере, доходят до Земли за время более чем 4 мин. Станция уже может сгореть в атмосфере планеты, а посланные ею радиоволны еще долго будут блуждать в пространстве. Таким образом, электромагнитное поле обнаруживает себя как нечто реально существующее.

Что такое электрическое поле? во-первых, поле материально; оно существует независимо от нас, от наших знаний о нем;    во-вторых, поле обладает определенными свойствами, которые не позволяют спутать его с чем-либо другим в окружающем мире.

Основные свойства электрического поля. Главное свойство электрического поля - действие его на электрические заряды с некоторой силой. По действию на заряд устанавливают существование поля, распределение его в пространстве, изучают все его характеристики.

Электрическое поле Согласно теории близкодействия взаимодействие между заряженными частицами осуществляется посредством электрического поля.

Напряженность электрического поля. Если поочередно помещать в одну и ту же точку поля небольшие заряженные тела и измерять силы, то обнаружится, что сила, действующая на заряд со стороны поля, прямо пропорциональна этому заряду.

Напряженность электрического поля. Сила, действующая на заряд q со стороны электрического поля, равна:

Напряженность поля точечного заряда. По закону Кулона этот заряд будет действовать на положительный заряд q с силой, равной

Принцип суперпозиции полей. Если на тело действует несколько сил, то согласно законам механики результирующая сила равна геометрической сумме этих сил:

Принцип суперпозиции полей. Напряженность поля, создаваемая отдельным зарядом, определяется так, как будто других зарядов, создающих поле, не существует. Благодаря принципу суперпозиции для нахождения напряженности поля системы заряженных частиц в любой точке достаточно знать выражение для напряженности поля точечного заряда.

Принцип суперпозиции полей. На рисунке показано, как определяется напряженность поля в точке A, созданная двумя точечными зарядами q1 и q2, q1>q2