Чем отличается вихревое электрическое поле от магнитного?

12 ответов на вопрос “Чем отличается вихревое электрическое поле от магнитного?”

  1. Anna141206F Ответить

    ����� ��������� ���������� ������ ����������� ����� ������������ ������������� � ��������� �����, ��������� �� �������������� � ������������ �������.

    ����� ���������� ����� ��������� ������ ��� ����� �������. ������ ��������� ������� ���������� ������� ������ ����� �������������� � ���������� ������, �� ���� ������ �� ����� ���������� �������� �� �������. ���������� �������������� ����� ������������ ����������� ��������������� �������.�
    ����������� ��� ���, ��� � ����� ������� ������ ����� ������ ������� ��������, ��� ���� �� �������� ���� ������������ ���-��. ���� ������� �������� �������������� ����������, ������� ��� ��������� ����� � ��������� �������.�
    ������������� �������������� �������������� � ���������� �����
    ��������� ������������
    �������� ����� ����� ������ ������������� � ���������� �������� ������ ��������� ����: ��� �� �����������, � �������, �� ����� ����������� ��-�������, ������� ������ ����� � ���������������� �����.��
    ���� �����������, ��� � �����-�� ����� ������������ ������� ������������ ���� �������������� ������, ����������� ������������ ����������� �����, �� ���������� ������ ���� ��������� ���� � ��������� ����� �� ���������.

    ���� �� ����������� ������ ������������ ������������ ����� ������, �� ���� ������ �������� �� ������� � ������������� ������������ �������� ��� ���������, ������� ������ ������� ������ �������������� ��������� ����������� �������������.�
    ����������� ������� ��� ������� ��������� �����, ����� �� �����-�� ����������� ���������� ����������� ������, ��������� ��������� ����. ����� ����������� ������ ������������ ������������ ����, �� �� ��������� ��������� �������������� ����. ���� ������� ��������� ������� ���������������� ��������.�
    ������� �������� � ���, ��� � ��������������� ����� ������������ ������� ������ ���� �� ���� �����: ������������� ��� ���������, �� ����� ������� ������. ���� ������ ���� ������� ������������� � ������� �������:�
    ������������;
    ���������.�
    ������� �������, ������� ������� ������ �� ���������� �������������� � ���������� ���� ����� �� �������, ��� �������������� �������� ������ ������������ ��������� ��������. ��������� ����� ������ ������ �� ���� ���������� ����� ��������, ��, ���, ���� ���� ������� �� ������ ������������ ����, ����������� �������� ��������� ����� ����� ��������� ���������, �� ���� �������� ������� � �����, ������� ��.�
    ������, ������� ������� �������� ����� �� �������� �������� ����������������� ����, ��������� ������ � ��� ���������, ������������. ��, ��� �� �������� ���������� �����������.�
    ���������� ���������������� �����
    ������������� ����
    ������������ ���������� ���� ���������� � �������� �����������, ����������� �� ������� ���� � ������������ ����� ������������. ���, ��� ���������� ������������� ������������, ����� �������������� ����������������� ������ ������� ������, ������, ������, ���������.

    ���������� ������, ����� �� ��� ������� �������� ������������������ ����������� ����������� �� ��������� ������� ��� ������������ ������. ��� ����� ��������� ������������� � ��� ����������� � ��������� � ������ �����.�
    �� ������ ����� ����� ����� �� ������� � ����������������� ������������ �������� ������� ������������� ��������. ��� �� ������� ����������� �� ���������� ����. ������ �� �������� ���� ���������.�
    ������ ���� ������������ ������ � ����������� �������������� �����. ����� ������ ��� ��� ����������, ������������ �����, ������������� ����� ����������������� ������������ � ����������� ��������, ������� ���� ���������, ������ ����������� �� ������������. �� ���������� ������������� � �������� � ����� ��������� ������ �������������� ����� �������.�
    ���� ���� ����������, ��� ����������� ������������� ������ ��������� ��������������� ������� ����� �������������� ����.�
    ��������� ����
    � ���� ������ ������������ ����� ���������:�
    �������� ������;�
    ��������� ������ � ����������� �� ���� ������������� �����;�
    ��������� ������� (������ � ��������).�

    ������� ������������� ������ �� ����� ����� ��������� ������� ����� �������� �������� ����������������. �� �� ������� � ������ ��������� �������, �������, ��� ���������� ��������������� ��� ������, ������������ �� ������ ����������� � ���� �������� �������������� ������� ��� ��������.�
    ������, ����������� �������������� ����� � ����������� ������
    ������������� �����
    ���������� ������� ���������, ������������ ������ ������������� �����, ��������� ������� ������ ������, �������������� � ��������� ��������, ������������ �� ������ � ������� ���� �� ������.

    ����� � ��� ���������� ���������� �����, �� ��������� ����� �� �� ���������, ��������� ����������� �� ������������ ��������. ��� �������� ������������� �� ����� ����� ���������� ������������������ �������.�
    ����� �������� ���� �������� ���� ��������� �������� ����� �������������� ��������, ���������� �������������, ����������� ���������������. ��� ������� ��������������� ���������, ������������ ��������� ��������������� ������� ������������� ���������.

    ��������� �����
    ����� ������ �������� �����, ��������� ������� �� ������ �������������� ���������� � �����, ������������ ������ ��������� ������� �����.

    ��� ����������� �������� ����, �������������� ����������� �� ��������� � ����������� �� ���� �����, ��������� �������, ������������ ������������ ������� �� ����� ����. ������ ����������� ������ ������ ���������� ����������� �� ����������� ����, � ������� ����� ���������� ���� ������ ������� � ������. ����� ������������ ������� ����� ������ ����������� �������� ������� ����.�
    ����������� ����������� �����
    ��� �� ����������� �� ��������� ������� ������������ ������� �����.�
    ������������� �����
    ��� ����������� ����� ������������� � ���� �������� ���������� ������������� ����, ����� ������� ����������� ������. ������� ����� ������� �� �������������� ������ � ������������ � �������������.�
    �������� ������������� �������������� ���� ����� ������� ������� ���������� ���������� ������ � �����. ����� ����������� �������� ��������� ������������� ������������ �������� ����������� ���������������.�
    ��� ��������� ��������� ����������� ����������������� ������������, ������ � ��������� �������� �������������� ����, ������������� ��������� ��������.

    ��������� �����
    � ��� ��� ����������� ����������� ����������� �����, ����������� ��� ��������� ����, ����� ��� �������� ������ ��������. ����������� ����� ������ �� ��������� �������� �������� ���������� ��� �������.�
    ������� ��������������
    �� ������� �������� ���������� ����������, ��������:�
    ����������� ����������� ��������;�
    �������� ����, �������������� �� ��������������� �������.�
    ������������� �����
    ������ ������������� �������������� ���� � ���������� ������ ����� ����������� � ����� ����������� �����������.

    ��� ��������:�
    ���������� �� ������ ������;�
    ����� �����������, ��������� �� ������� ����������;�
    ������������ ������������� ���������, �� ���� �� ����������, ��� ��������� ����������� ���� � ������.�
    ��������� �����
    �������������, ����������� � �������, ����� ����������� �� ������� ��������� ��������.

  2. Street_Racer Ответить

    Последний раз редактировалось rustot 10.09.2013, 16:52, всего редактировалось 1 раз.
    dump в сообщении #762458 писал(а):
    То, что траектория частицы необязательно совпадает с направлением силы, я уже понял. Но сила-то в вихревом поле(в бездивергентном) направлена по окружности?
    у вас амнезия что ли? ведь это первое что я вам ответил в этой теме и потом неоднократно повторял:
    rustot в сообщении #761844 писал(а):
    это вовсе необязательно какие-то колечки, как его иногда неверное представляют. например поле скоростей в реке вихревое если все скорости направлены параллельно берегу но при этом величина скорости у берега меньше чем по центру. а допустим вроде бы закругляющиеся линии могут принадлежать потенциальному поле. аналогично выглядят линии вихревого электрического поля вокруг проводника с изменяющимся током – параллельные проводнику и убывающие с расстоянием от него
    картинку даже копипастил

    если поле вдруг в виде колечек то это уже точно вихревое, поскольку вдоль такого кольца интергал будет ненулевым. но это вовсе не обязательное условие, это просто частный случай, в котором непотенциальность видно невооруженным глазом

  3. sake01 Ответить

    Применение понятия скалярного магнитного потенциала φm возможно только в области пространства, где j→=0.  Данная часть пространства φm характеризуется неоднозначностью функции. Показать это.
    Решение
    Необходимо рассмотреть магнитное поле возле контура с током, как изображено на рисунке 1. По теореме о циркуляции для любого контура выполнимо равенство:
    ∮LB→dl→=0.

    Рисунок 1
    Если токов нет, магнитное поле становится потенциальным, интеграл, который необходимо взять между A и B, не зависит от пути интегрирования, то запись примет вид:
    ∫AaBB→dl→=∫AbBB→dl→ (2.2).
    Отсюда следует:
    ∫AbBB→dl→=∫ABB→dl→=φmA-φmB (2.3).
    Выражение (2.3) может быть рассмотрено в качестве разности скалярных магнитных потенциалов в точках A и B. Можно пойти иным путем и принять значение потенциала равным нулю в точке В, как выполнялось для нахождения потенциала в электростатике:
    ∫ABB→dl→=φmA (2.4).
    При выборе контура, охватывающего какой-либо ток (контур AcbB), как показано на рисунке 1, линейный интеграл по замкнутому контуру от циркуляции вектора индукции по нему будет не равен нулю:
    ∮AcbBB→dl→≠0 (2.5).
    Или
    ∮AcbBB→dl→≠∫AcBB→dl→-∫AbBB→dl→=I≠0 (2.6)
    Тогда:
    ∫AcBB→dl→=∫AbBB→dl→+I=φmA-φmB+I (2.7).
    При выборе какого-либо пути AnB, охватывающего ток в количестве n раз, имеем:
    ∫AnBB→dl→=φmA-φmB+nI (2.8).
    Следует задать нулевой потенциал в точке В:
    ∫AnBB→dl→=φmA+nI (2.9).
    Ответ: Получив уравнение (2.9), очевидно, что скалярный магнитный потенциал является неоднозначной величиной.

  4. ContR Ответить

    1. Какое поле существует в системе отсчета, относительно которой заряд неподвижен?
    2. Заряженный шарик, подвешенный на тонкой шелковой нити, равномерно движется вместе с тележкой вдоль демонстрационного стола. Какое поле существует в системе отсчета, связанной со столом?
    3. Что характерно для вихревого электрического поля?
    4. Назовите источник вихревого электрического поля.
    5. Что можно сказать о силовых линиях вихревого электрического и электростатического полей?

    Вариант 2

    1. Какое поле существует вокруг неподвижного магнита?
    2. Заряженный шарик, подвешенный на тонкой шелковой нити, равноускоренно движется вместе с тележкой вдоль демонстрационного стола. Какое поле существует в системе отсчета, связанной со столом?
    3. Кто создал теорию электромагнитного поля?
    4. Назовите источник вихревого магнитного поля.
    5. Что можно сказать о силовых линиях вихревого электрического и магнитного полей?
    Ответы на самостоятельную работу Электромагнитное поле 9 класс
    Вариант 1
    1. Только электрическое поле
    2. Постоянное магнитное и электрическое
    3. Замкнутые силовые линии, работа по перемещению заряда по замкнутому контуру не равна 0, порождается переменным магнитным полем
    4. Порождается переменным магнитным полем
    5. Силовые линии вихревого электрического поля в отличие от линий электростатического поля замкнутые, представляют собой окружности, охватывающие изменяющийся магнитный поток. Линии электростатического поля начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных
    Вариант 2
    1. Только магнитное поле
    2. Переменное электромагнитное поле
    3. Джеймс Клерк Максвелл
    4. Порождается переменным электрическим полем
    5. Силовые линии вихревого электрического поля и магнитного поля замкнутые

  5. R.S.P.C.T. Ответить

    В § 23.3 появление з. д. с. индукции в прямолинейном проводнике, движущемся в магнитном поле, было объяснено действием силы Лоренца на подвижные носители зарядов. Однако объяснить таким способом появление э. д. с. индукции во вторичной цепи при неподвижной относительно нее первичной цепи (четвертый опыт в § 23.4) оказалось невозможным, поскольку магнитное поле не действует на покоящиеся заряды.
    Вспомним, что на покоящиеся заряды действует электрическое поле. Не оно ли создает индукционный ток во вторичной цепи? Если это так, то откуда это электрическое поле берется? Объяснить это можно тем, что переменное магнитное поле может создавать электрическое поле, которое уже и возбуждает в замкнутом проводнике индукционный ток.
    Такое объяснение явления электромагнитной индукции впервые дал Д. Максвелл. Развивая эту идею, он создал теорию электромагнитного поля, которая была подтверждена многими опытами. По теории Максвелла в пространстве, в котором изменяется магнитное пом, обязательно возникает электрическое поле с замкнутыми линиями напряженности, независимо от присутствия вещества.
    На рис. 23.8 прямые линии изображают изменяющееся магнитное поле с индукцией В, возрастающей и убывающей (б), а замкнутые линии — возникшее электрическое поле, напряженность которого Е. Если в этом пространстве окажется проводник, то в нем возникнет индукционный ток. Например, при выдвижении магнита из катушки на рис. 23.3, г возникает электрическое поле, изображенное на рис. 23.8, б, которое и создает ток в соленоиде. (Объясните, как возникает ток в других случаях, показанных на рис. 23.3,)

    Рис. 23.8.
    На рис. 23.8 видно, что линии электрического и магнитного полей расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях. Исследования показали, что вектор напряженности (индукции) магнитного поля в каждой точке пространства перпендикулярен вектору напряженности созданного им электрического поля. Именно поэтому наибольшая э. д. с. индукции в прямолинейном проводнике возникает тогда, когда он движется перпендикулярно к линиям индукции магнитного поля.

  6. Aurosonic7 Ответить

    Магнитный поток Ф = BS cos α. Изменение магнитного потока через контур может происходить: 1) в случае неподвижного проводящего контура, помещенного в изменяющееся во времени поле; 2) в случае проводника, движущегося в магнитном поле, которое может и не меняться со временем. Значение ЭДС индукции в обоих случаях определяется законом (2.4), но происхождение этой ЭДС различно.
    Рассмотрим сначала первый случай возникновения индукционного тока. Поместим круговой проволочный виток радиусом r в переменное во времени однородное магнитное поле (рис. 2.8). Пусть индукция магнитного поля увеличивается, тогда будет увеличиваться со временем и магнитный поток через поверхность, ограниченную витком. Согласно закону электромагнитной индукции в витке появится индукционный ток. При изменении индукции магнитного поля по линейному закону индукционный ток будет постоянен.
    Какие же силы заставляют заряды в витке двигаться? Само магнитное поле, пронизывающее катушку, этого сделать не может, так как магнитное поле действует исключительно на движущиеся заряды (этим-то оно и отличается от электрического), а проводник с находящимися в нем электронами неподвижен.
    Кроме магнитного поля, на заряды, причем как на движущиеся, так и на неподвижные, действует еще электрическое поле. Но ведь те поля, о которых пока шла речь (электростатическое или стационарное), создаются электрическими зарядами, а индукционный ток появляется в результате действия меняющегося магнитного поля. Поэтому можно предположить, что электроны в неподвижном проводнике приводятся в движение электрическим полем и это поле непосредственно порождается меняющимся магнитным полем. Тем самым утверждается новое фундаментальное свойство поля: изменяясь во времени, магнитное поле порождает электрическое поле. К этому выводу впервые пришел Дж. Максвелл.

    Теперь явление электромагнитной индукции предстает перед нами в новом свете. Главное в нем — это процесс порождения полем магнитным поля электрического. При этом наличие проводящего контура, например катушки, не меняет существа процесса. Проводник с запасом свободных электронов (или других частиц) играет роль прибора: он лишь позволяет обнаружить возникающее электрическое поле. Поле приводит в движение электроны в проводнике и тем самым обнаруживает себя. Сущность явления электромагнитной индукции в неподвижном проводнике состоит не столько в появлении индукционного тока, сколько в возникновении электрического поля, которое приводит в движение электрические заряды.

    Электрическое поле, возникающее при изменении магнитного поля, имеет совсем другую природу, чем электростатическое.
    Оно не связано непосредственно с электрическими зарядами, и его линии напряженности не могут на них начинаться и кончаться. Они вообще нигде не начинаются и не кончаются, а представляют собой замкнутые линии, подобные линиям индукции магнитного поля. Это так называемое вихревое электрическое поле (рис. 2.9).
    Чем быстрее меняется магнитная индукция, тем больше напряженность электрического поля. Согласно правилу Ленца при возрастании магнитной индукции направление вектора напряженности электрического поля образует левый винт с направлением вектора . Это означает, что при вращении винта с левой нарезкой в направлении линий напряженности электрического поля поступательное перемещение винта совпадает с направлением вектора магнитной индукции. Напротив, при убывании магнитной индукции направление вектора напряженности образует правый винт с направлением вектора .
    Направление силовых линий напряженности совпадает с направлением индукционного тока. Сила, действующая со стороны вихревого электрического поля на заряд q (сторонняя сила), по-прежнему равна = q. Но в отличие от случая стационарного электрического поля работа вихревого поля по перемещению заряда q на замкнутом пути не равна нулю. Ведь при перемещении заряда вдоль замкнутой линии напряженности электрического поля работа на всех участках пути имеет один и тот же знак, так как сила и перемещение совпадают по направлению. Работа вихревого электрического поля при перемещении единичного положительного заряда вдоль замкнутого неподвижного проводника численно равна ЭДС индукции в этом проводнике.
    Индукционные токи в массивных проводниках. Особенно большого числового значения индукционные токи достигают в массивных проводниках, из-за того, что их сопротивление мало.
    Такие токи, называемые токами Фуко по имени исследовавшего их французского физика, можно использовать для нагревания проводников. На этом принципе основано устройство индукционных печей, например используемых в быту СВЧ-печей. Также этот принцип используется для плавки металлов. Кроме этого явление электромагнитной индукции используется в детекторах металла, устанавливаемых при входах в здания аэровокзалов, театров и т. д.
    Однако во многих устройствах возникновение токов Фуко приводит к бесполезным и даже нежелательным потерям энергии на выделение тепла. Поэтому железные сердечники трансформаторов, электродвигателей, генераторов и т. д. делают не сплошными, а состоящими из отдельных пластин, изолированных друг от друга. Поверхности пластин должны быть перпендикулярны направлению вектора напряженности вихревого электрического поля. Сопротивление электрическому току пластин будет при этом максимальным, а выделение тепла — минимальным.
    Применение ферритов. Радиоэлектронная аппаратура работает в области очень высоких частот (миллионы колебаний в секунду). Здесь применение сердечников катушек из отдельных пластин уже не дает нужного эффекта, так как большие токи Фуко возникают в каждой пластине.
    В § 7 отмечалось, что существуют магнитные изоляторы — ферриты. При перемагничивании в ферритах не возникают вихревые токи. В результате потери энергии на выделение в них тепла сводятся к минимуму. Поэтому из ферритов делают сердечники высокочастотных трансформаторов, магнитные антенны транзисторов и др. Ферритовые сердечники изготовляют из смеси порошков исходных веществ. Смесь прессуется и подвергается значительной термической обработке.
    При быстром изменении магнитного поля в обычном ферромагнетике возникают индукционные токи, магнитное поле которых, в соответствии с правилом Ленца, препятствует изменению магнитного потока в сердечнике катушки. Из-за этого поток магнитной индукции практически не меняется и сердечник не перемагничивается. В ферритах вихревые токи очень малы, поэтому их можно быстро перемагничивать.
    Наряду с потенциальным кулоновским электрическим полем существует вихревое электрическое поле. Линии напряженности этого поля замкнуты. Вихревое поле порождается меняющимся магнитным полем.
    Вопросы к параграфу
    1. Какова природа сторонних сил, вызывающих появление индукционного тока в неподвижном проводнике?
    2. В чем отличие вихревого электрического поля от электростатического или стационарного?
    3. Что такое токи Фуко?
    4. В чем преимущества ферритов по сравнению с обычными ферромагнетиками?

  7. mina1961 Ответить

    В массивных проводниках индукционные токи получают максимальные значения. Это происходит потому, что они имеют малое сопротивление.
    Называются такие токи токами Фуко (это французский физик, исследовавший их). Их можно применять для изменения температуры проводников. Именно этот принцип заложен в индукционных печах, к примеру, бытовых СВЧ. Он же применяется для плавления металлов. Электромагнитная индукция используется и в металлических детекторах, расположенных в аэровокзалах, театрах и других общественных местах со скоплением большого количества людей.
    Но токи Фуко приводят к потерям энергии для получения тепла. Поэтому сердечники трансформаторов, электрических двигателей, генераторов и других устройств из железа изготавливают не сплошными, а из разных пластин, которые друг от друга изолированы. Пластины должны находиться строго в перпендикулярном положении относительно вектора напряженности, который имеет вихревое электрическое поле. Пластины тогда будут иметь максимальное сопротивление току, а тепла будет выделяться минимальное количество.

    Ферриты

    Радиоаппаратура функционирует на высочайших частотах, где число достигает миллионов колебаний в секунду. Катушки сердечников здесь не будут эффективны, так как токи Фуко появятся в каждой пластине.
    Существуют изоляторы магнитов под названием ферриты. Вихревые токи в них не появятся при перемагничивании. Поэтому потери энергии для тепла сводятся к минимальным. Из них изготавливают сердечники, используемые для высокочастотных трансформаторов, транзисторные антенны и так далее. Их получают из смеси первоначальных веществ, которую прессуют и обрабатывают термическим путем.
    Если магнитное поле в ферромагнетике быстро изменяется, это ведет к появлению индукционных токов. Их магнитное поле будет препятствовать изменению магнитного потока в сердечнике. Поэтому поток не будет меняться, а сердечник — перемагничиваться. Вихревые токи в ферритах так малы, что могут быстро перемагничиваться.

  8. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *