Часть 3 ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

Раздел 9 МАГНЕТИЗМ. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

9.11. Взаимосвязь электрического и магнитного полей

Всегда, когда электрические заряды начинают двигаться, возникает магнитное поле, которое связано с подвижными электрическими зарядами; магнитные силовые линии концентрично охватывающих электрический ток. Магнитное поле всегда обусловлено электрическим током. Оно возникает в пространстве, что окружает металлические проводники с током, электролиты при прохождении тока через них, движущиеся заряженные частицы в воздухе. Магнитное поле является существенным признаком наличия электрического тока.

Экспериментально установлено (теоретически это предусмотрели М. Фарадей и Дж. Максвелл), что магнитное поле возникает также тогда, когда произвольно меняется напряженность электрического поля. Так, если соединить пластины заряженного конденсатора проводником, то магнитное поле будет существовать как вокруг проводника, по которому проходит ток, так и между пластинами конденсатора даже тогда, когда они разобщены вакуумом.

Следовательно, в любой точке пространства, где происходит увеличение или уменьшение напряженности электрического поля, возникает магнитное поле, силовые линии которого концентрично охватывающих поток электрической индукции, что меняется со временем. Действительно, количество силовых линий, пересекают какую-то плоскость, изменилась (то есть изменилась их плотность - мера напряженности поля). Это произошло потому, что вследствие поперечного перемещения силовых линий они или вошли внутрь определенного контура (если напряженность выросла), или вышли из него (если напряженность уменьшилась). В обоих случаях они пересекли контур, ограничивающий эту плоскость.

В магнитном поле оказываются те спрятаны движения в материальной основе электрического поля, которые всегда сопровождают поперечное перемещение в пространстве электрических силовых линий и изменение их количества с временем. Если магнитное поле порождается электрическим полем, то и электрическое поле, в свою очередь, может быть вызвано не непосредственно зарядами, а перемещением и изменением магнитного поля. Однако электрические силовые линии поля, которое возникает при этом, существенно отличаются от силовых линий кулоновских полей.

В поле кулоновских электрических сил не существует замкнутых силовых линий, все эти линии выходят из положительных зарядов и входят в отрицательные.

Замкнутые электрические силовые линии свойственные для полей, образующихся движущимися зарядами, а движущиеся электрические заряды связаны с магнитным полем.

Итак, мы подошли к неразрывного единства электрического и магнитного полей - электромагнитного поля. Наиболее общим свойством, что объединяет эти поля, является их объективная реальность и материальность. Электрическое и магнитное поля - отдельные случаи более общего, электромагнитного поля. Эти виды материи, порожденные электрическими зарядами, токами и переменными полями, осуществляют электрическую, магнитную и электромагнитную взаимодействие. В современной физике установлено, что эти силовые взаимодействия происходят с конечной скоростью (с = =299792,458 км/с), а на смену принципа далекодії в классической физике, где скорость распространения взаимодействия тел бралась бесконечной, пришел принцип близькодїі. Для упомянутых полей существуют существенные различия. Например, электростатическое поле называют потенциальным. В нем работа по перемещению заряда по замкнутому контуру равна нулю. Магнитное, электрическое (с некулонівськими силовыми линиями) и электромагнитное поля называют вихровими. им не присуща упомянутая выше свойство.