Силовые линии поля - самое интересное в блогах. Силовые поля Поле существует реально а силовые линии условно
Тема 1.1 Характеристики и параметры электрического поля
Введение в дисциплину (основное содержание дисциплины, достоинство и роль электрической энергии, источники электрической энергии, применение электрической энергии, электрификация народного хозяйства, ее значение, ленинский план ГОЭЛРО, становление и начальное развитие электротехники).
Понятие об электрическом поле. Основные характеристики электрического поля: напряженность, потенциал и электрическое напряжение. Закон Кулона.
Методические указания по изучению темы 1.1
Во введении необходимо иметь представление о предмете "Электротехника и электроника" и ее месте в народном хозяйстве, о значении электротехники в развитии современной промышленности. Литература: стр. 5-6. А также иметь понятие об электрическом поле, основных его характеристиках. Знать закон Кулона. Литература: глава 1, стр. 8-28.
Вопросы для самопроверки
1. Какие вы знаете источники энергии возобновляемые и невозобновляемые?
2. В какие виды энергии преобразуют электрическую энергию электроприемники, имеющиеся у вас дома?
3. Какие меры применяются и какие можно применять у вас дома по экономии электроэнергии?
4. Имеются ли преимущества передачи электрической энергии на постоянном токе по сравнению с передачей ее на переменном токе?
5. Каковы области применения электротехнических устройств постоянного тока?
6. На рисунке показана модель атома водорода. В какой области пространства действует электрическое поле:
а) в области
б) в области В?
7. Какое из приведённых утверждений вы считаете правильным?
а) поле и силовые линии существуют реально;
б) поле существует реально, а силовые линии условно;
в) поле и силовые линии существуют условно.
8. Какой величиной является потенциал электрического поля?
а) векторной; б)скалярной.
Тема 1.2 Свойства проводников, полупроводников и электроизоляционных материалов
Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Электроизоляционные материалы и их свойства. Электрическая ёмкость. Конденсаторы. Соединения конденсаторов. Лаки и изоляционные материалы для электромонтажных работ.
Методические указания по изучению темы 1.2
Иметь понятие о проводниках и диэлектриках в электрическом поле, об электроизоляционных материалах и их свойствах. Что такое конденсатор. Единица измерения электрической емкости. Какими способами можно соединить конденсаторы. Какие лаки и изоляционные материалы используются для электромонтажных работ.
Вопросы для самопроверки
1. При параллельном соединении трёх конденсаторов, подключенных к источнику питания, один из них (С 3) оказался пробитым. Как изменится напряжение на конденсаторах и какой станет их общая ёмкость?
а) U = const; С общ = С 1 +С 2 ;
б) U = 0; С общ = ¥.
2. Три конденсатора подключенные к источнику питания, соединены последовательно. Как будет распределяться напряжение на конденсаторах?
а) U 1 > U 2 > U 3 ;
б) U 3 > U 2 > U 1 ;
в) недостаточно данных для ответа на вопрос.
3.Три конденсатора можно соединить последовательно, параллельно и по схемам смешанного соединения. Сколько схем соединения можно построить из трех конденсаторов одинаковой емкости С и какая из них имеет наименьшую эквивалентную емкость?
Раздел 2. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
Тема 2.1 Характеристики и параметры магнитного поля
Общие сведения о магнитном поле. Основные свойства и характеристики магнитного поля. Силовое действие магнитного поля. Закон Ампера, Ленца. Индуктивность.
Методические указания по изучению темы 2.1
Иметь понятие о магнитном поле, его свойствах и характеристиках. Какое силовое действие оказывает магнитное поле. Знать закон Ампера, Ленца, понятие индуктивности и единицы ее измерения.
Вопросы для самопроверки
1. Какое поле возникает вокруг движущихся электрических зарядов?
а) магнитное;
б) электрическое;
в) электромагнитное.
а) В = 200 Вб;
б) В = 0,25 × 10 -3 Вб.
3. Какой характеристике магнитного поля соответствует размерность генри на метр (Г/м)?
4. Какой величеной является магнитный поток Ф?
а) векторной;
б) скалярной.
5. Какой величиной является магнитное напряжение U м?
а) векторной;
Однако, по словам великого русского учёного Дмитрия Ивановича Менделеева, «наука начинается с тех пор, как начинают измерять». Эксперименты необходимо спланировать, результаты полученных измерений обработать, интерпретировать, а затем научно обосновать не только чистоту и достоверность применяемых методов исследования, но и достоверность методов обработки измерений. При этом появляется необходимость применения численных методов, математической статистики и т.д. Автор, хорошо знакомый с теоретическим обоснованием гипотез, практической постановкой экспериментов и численной обработкой их результатов, на практике знает, насколько это неблагодарное занятие. Любой человек, хотя бы немного знакомый с теорией математической обработки результатов измерений или имеющий личный опыт экспериментальных исследований, имеет прекрасную возможность подвергнуть сомнению чистоту поставленного эксперимента, применяемые алгоритмы обработки, объем статистической выборки, и в результате усомниться в полученном результате в целом.
Однако есть и «другая сторона медали». Она заключается в том, что профессионально по-ставленный эксперимент позволяет существенно продвинуться вперёд в понимании изучаемого явления, подтвердить или опровергнуть выдвинутые гипотезы, получить достоверное и повторяемое знание об объекте исследований. Именно поэтому группа исследователей под руководством автора в течение нескольких лет выполняла научные исследования открытых нами свойств такого совершенно ненаучного явления как сейды.
2. Как выполнять научные исследования сейдов
2.1. Сущность научного метода
Для того чтобы выполнять именно научные исследования, а не какие-нибудь другие, сначала разберёмся, что такое научный метод вообще. Сущность научного метода была достаточно чётко сформулирована ещё Исааком Ньютоном в его работах «Оптика» и «Математи-ческие начала натуральной философии», и за последние три столетия не изменилась.
Научный метод включает исследование явлений, систематизацию и корректировку полу-ченных знаний. Умозаключения и выводы делаются с помощью правил и принципов рассуждения на основе эмпирических (наблюдаемых) и измеряемых данных об объекте исследо-вания . Для объяснения наблюдаемых явлений выдвигаются гипотезы и строятся теории, на основании которых формулируются выводы, предположения и прогнозы. Полученные прогнозы проверяются экспериментами или сбором новых фактов, а затем корректируются на основании вновь поступивших данных. Таким образом происходит развитие научных представлений о мире.
В соответствии с научным методом, источником получения данных являются наблюдения и эксперименты . Для выполнения научных исследований сначала необходимо выбрать объект и предмет исследований, свойство или совокупность изучаемых свойств, накопить эмпирические и экспериментальные данные. Затем сформулировать одну или несколько научных гипотез, выполнить их экспериментальную проверку, обработать материалы экспериментов, сформулировать полученные выводы и тем самым подтвердить, опровергнуть или скорректировать выдвинутые гипотезы. После подтверждения и корректировки выдвинутая гипотеза становится достоверным знанием , после опровержения становится ложным знанием (заблуждением) и отбрасывается.
2.2. Как пишут о сейдах
Научный метод включает способы получения новых знаний о любом явлении, в т.ч. и о мегалитах. Однако в большинстве публикаций о сейдах Русского Севера серьёзное аргументированное подтверждение выдвигаемых гипотез о свойствах и предназначении сейдов отсутствует. Это касается как официальных научных, так и популярных публикаций. Экспериментальная проверка обычно заменяется достаточно общими рассуждениями о необычности свойств сейдов. Чёткое описание и систематизация изучаемых свойств отсутствует. Перечень наблюдаемых и изучаемых свойств может существенно изменяется от одного региона или комплекса к другому. Количественная оценка изучаемых свойств отсутствует.
Современные методы исследования мегалитов сводятся в основном к выявлению артефактов, т.е. объектов, не вписывающихся в концепцию традиционной истории развития нашей цивилизации, эмоциональному литературному описанию их необычности, а также описанию различного рода мифов, легенд и преданий, которые, по мнению авторов публикаций, имеют к сейдам хоть какое-то отношение . Эти легенды кочуют от одного автора к другому без всякой попытки их проверки и подтверждения. При этом не обосновано, имеют ли народности, у которых записывались эти предания, отношение к созданию сейдов, или просто случайно проживают на той же территории. Естественно, у разных авторов такое «сакральное знание» совершенно различно и часто противоположно друг другу.
Профессиональные исследования сейдов официальной наукой не выполняются. Уровень аргументации, даже в реферируемых научных изданиях, часто оставляет желать лучшего. Чтобы не быть голословным, приведу лишь несколько цитат из статьи . «…Высказывания любителей и журналистов о «культовых» сооружениях на г. Воттоваара окрашены предвзятыми, обычно безосновательными представлениями о происхождении и функциях этих объектов, хотя вероятны и намеренные мистификации с целью поразить воображение легковерных читателей. Верить им невозможно и не следует… ». «…Поразительна интеллектуальная нетрезвость авторов такой информации… ». «…Мы имеем дело с явно предвзятыми объяснениями и скрытыми в них домыслами, смешанными с немалой долей фантазии ».
Напоминаю, что это аргументация «научной» статьи, опубликованной в официальном сборнике КарНЦ РАН. Чётко изложить, на основании каких научных методов исследований сейдов были сделаны такие выводы, авторы почему-то забывают. Забывают и привести результаты экспериментальной проверки своих гипотез. Зато после прочтения этой статьи создаётся ощущение, что следующую публикацию о реально существующих, подтверждаемых и измеряемых свойствах сейдов назовут ересью и вызовут на дом к автору святую инквизицию. И если такая аргументация «учёных» прошла научное рецензирование и была опубликована в официальном сборнике Российской Академии наук, то чего же тогда ожидать от «неучёных» исследователей?!!
А ведь именно отсутствие профессиональных исследований не позволяет сформулировать обоснованные выводы о реальных свойствах и предназначении мегалитов. Образующийся с подачи «учёных» РАН научный вакуум заполняется весьма неубедительными определениями сейдов как каких-то «сакральных» или «культовых» комплексов, точное предназначение которых не поддаётся человеческой логике и может быть объяснено только «мифологическим сознанием» их примитивных создателей.
Чем не “теплород” или “флогистон” прошлых столетий (http://gravitus.ucoz.ru/news/ehlektricheskij_zarjad/2014-09-06-30)?
Вдуматься только: "электронная жидкость", "электронный газ", "электронное облако"...
Как это электроны могут перетекать с тела на тело, создавая эффект электризации?
Общеизвестный факт: электрический ток течет по проводнику со скоростью света. Это неоднократно доказано опытами. В процессе электризации тел, как и в процессе электрического тока, ведущим является полевое взаимодействие между атомами. Так как атом является двухкомпонентным вихрем, то со скоростью света замыкаются силовые линии семейства гипербол. Проводники отличаются от диэлектриков тем, что на всем токопроводящем участке образуется единая цепь вида: 
В диэлектрике единая цепь не формируется, поскольку она периодически прерывается взаимодействиями вида: 
Согласно постулатов Н.Бора, атом как-то должен реагировать на отрыв электрона и генерировать электромагнитный квант возмущения. Где-нибудь публиковались результаты наблюдаемых опытов при электризации? Нет. Электризация не сопровождается таким эффектом. Мало того, электризация вещества происходит со скоростью света. Нет инертности процесса. Кроме того, если заряд переносится электронами со скоростью света, то в противоположной точке от места входа заряда должна возникнуть аномалия, обусловленная встречными пучками электронов. Что-то вроде точки схождения встречных пучков одноименно заряженных частиц (электронов), что реализуется на ускорителях. Со всеми эффектами, сопровождающими данный процесс. Однако, таких эффектов никто никогда не наблюдал. Следовательно, никакой "электронной жидкости", перетекающей из тела в тело (да еще и со скоростью света!), не существует.
Как следует из электромагнитной теории гравитации, видимость зарядов формируют варианты замыкания силовых линий вихрей. Это объясняет даже ряд Вольта: всякое тело при прикосновении с любым из тел, стоящих в этом ряду дальше, электризуется положительно и при прикосновении с любым из тел, ему предшествующих, электризуется отрицательно. То есть, один вихрь по отношению к другим может быть как "пульверизатором", так и "пылесосом". Как в астрономии: Земля по отношению к Солнцу является "пылесосом", а по отношению к Луне - "пульверизатором". Разность потенциалов - это и есть различие между "пульверизатором" и "пылесосом". Происходит переориентация вихрей: 
Например, Солнце - явный "пульверизатор" : в его недрах находится активно работающая термоядерная топка.
Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун (планеты-гиганты с малой плотностью вещества) обладают термоядерными печками, работающими в тлеющем режиме. Им явно не хватает чего-то для перехода в разряд звезд. Можно ли их классифицировать как "пылесосы"? Думаю, да. Не по такому ли принципу работают и атомы?
Из электромагнитной теории гравитации (ЭМТГ) следует, что ЭМ вихрь имеет две компоненты: электрическую (семейство гипербол) и магнитную (семейство эллипсов). Его мгновенный двухкомпонентный "срез" в плоскости можно представить на рисунке:
Рассмотрим электрическую компоненту вихря:
И обратим внимание на направление стрелок, характеризующих движение поля-эфира по каналам-силовым линиям.
А теперь - самое интересное: рассмотрим, как меняется направление стрелок на силовых линиях при повороте рисунка в плоскости XY.
Повернем рисунок на 90 градусов:
Как видно, направление стрелок изменилось на противоположное.
Теперь повернем рисунок на 180 градусов: 
Направление стрелок совпадает с изначальным.
Соответственно, при повороте рисунка на 270 градусов
направление стрелок будет идентичным, как и при повороте рисунка на 90 градусов.
А теперь хочу напомнить, что семейства гипербол и эллипсов связаны между собой. Вместе с поворотом электрической компоненты происходит поворот магнитной компоненты.
Как видно из рисунка:
Поворот семейства эллипсов на 360 градусов не имеет симметрии, как в случае с семейством гипербол. Следовательно, общий рисунок с двумя компонентами также не имеет симметрии при его повороте на 360 градусов.
А теперь повращаем оба семейства вокруг оси Y на 360 градусов.
Очевидно, что семейство эллипсов является симметричным при таком вращении и направление стрелок не будет меняться.
У семейства гипербол при повороте на 180 градусов меняется направление стрелок на противоположное. НО! Как легко заметить из рисунков для электрической компоненты, в отличие от трехмерной пространственной симметрии семейства эллипсов, трехмерная пространственная симметрия семейства гипербол НЕ ВОЗМОЖНА. Семейство гипербол - двумерное. Только в процессе определенной динамики осуществляется ее трехмерное функционирование. Но это уже относится к сущности ЭМТГ.
Воскресенье, 02 Ноября 2014 г. 15:55 ()При создании электромагнитной теории гравитации было получено, что в природе не существует электрических зарядов. Все генераторы ЭМ поля можно условно разделить на "пульверизаторы" и "пылесосы". Например, взаимодействие "пульверизатора" с "пылесосом" аналогично эффекту притяжения двух разноименных зарядов, два "пульверизатора" создают эффект отталкивания, а два "пылесоса" - эффект нейтральности. Совершим небольшой экскурс в историю и посмотрим, как формировалось в физике понятие электрического заряда.
Первые серьезные научные работы в области электричества были выполнены Бенджамином Франклином (1706 – 1790).
В 1746-54 гг. он осуществил ряд экспериментальных исследований, принесших ему широкую известность . Франклин объяснил действие лейденской банки, построил первый плоский конденсатор, состоящий из двух параллельных металлических пластин, разделенных стеклянной прослойкой, изобрел в 1750 г. молниеотвод, доказал в 1753 г. электрическую природу молнии (опыт с воздушным змеем) и тождественность земного и атмосферного электричества. В 1750 г. он разработал теорию электрических явлений – так называемую “унитарную теорию”, согласно которой электричество представляет особую тонкую жидкость, пронизывающую все тела. В каждом незаряженном теле, по представлениям Франклина, всегда содержится определенное количество “электрической жидкости”. Если по каким-либо причинам в теле появляется ее излишек, то тело заряжается положительно, когда ее недостает – отрицательно.
Здесь мы видим, что Франклин подходит к явлению электричества с макроскопической точки зрения, т.е. эмпирически и под “электрической жидкостью” с точностью до знака следует понимать просто электроны. Такое название возникло по той причине, что количество этой “таинственной жидкости” в телах можно было плавно изменять: убавлять или прибавлять.
В этой теории Франклина впервые было введено понятие положительного и отрицательного электричества. Исходя из своей теории, он объяснял наблюдаемые им явления. В унитарной теории Франклина содержался закон сохранения “электрической жидкости” или электрического заряда в современном представлении.
Это были первые макроскопические, опытные представления об электрических полях. Впоследствии эти макроскопические представления были перенесены на микрочастицы. По аналогии с макроскопическими телами физики стали представлять себе микрочастицы не иначе как заряженные некоторой “электрической жидкостью”, которая до последнего времени оставалась загадкой.
Таким образом, мы видим, что исторически понятие “электрический заряд” было введено в то время, когда носители электрических явлений – электроны, позитроны и другие элементарные частицы еще не были известны. При этом заряд воспринимался макроскопически как некоторая непрерывная субстанция вроде жидкости, которую можно добавлять или убавлять на поверхности диэлектриков, т.е. как бы “заряжать” или “разряжать” поверхность стекла, янтаря и т.д. Аналогами понятия “электрический заряд” можно назвать “теплород” или “флогистон”, которые были в употреблении в то время, когда физики весьма смутно представляли себе тепловые явления в веществах. Сюда же можно отнести и самую обычную влагу, которую можно также наносить на поверхность твердых тел.
Поскольку электрические и магнитные явления до последнего времени до конца не поняты, то и в настоящее время понятие “электрический заряд” воспринимается макроскопически, т.е. этой “жидкостью” физики “заряжают” даже элементарные частицы. Искать заряд на электроне, позитроне или внутри протона и нейтрона – столь же нелепое занятие, как и поиск влаги внутри молекулы воды Н2О.
Достаточно вспомнить историю в средних веках с теплородом, чтобы понять, насколько это абсурдно. Ведь когда мы говорим об электромагнитных явлениях, то речь идет на самом деле не о каких-то зарядах, а о силовых взаимодействиях между частицами, которые осуществляются через посредника. В этом случае снимаются какие-либо условности, и мы непосредственно переходим к реальным механизмам взаимодействий. Остается только с логической последовательностью проанализировать различные возможные варианты подобных взаимодействий.
http://forum.etherdynamic.ru/showthread....-
Рассмотрим два ЭМ вихря, обладающих двумя видами силовых линий.
Из электромагнитной теории гравитации следует, что силовая линия ЭМ поля - это канал передвижения эфира-поля (http://gravitus.ucoz.ru/news/silovye_linii_ehm_polja/2014-08-27-27). Подобно тому, как существуют каналы в вихре Бенара:
Рассмотрим электрические компоненты (семейства гипербол) двух синхронно функционирующих вихрей:
Обозначим исток каналов-силовых линий знаком "+", а сток - знаком "-"
и соединим "+" с "-"
Получается, что силовые линии семейства гипербол замыкаются друг с другом и начинают стягиваться в эллипс, что создает эффект притяжения:
Теперь рассмотрим, как осуществляется эффект отталкивания.
Рассмотрим два вихря, функционирующих в противофазе:
Посмотрим, как у них расположены истоки и стоки:
Каналы-силовые линии соединятся по следующей схеме:
В этом случае при замыкании семейств гипербол появится точка сопряжения, разбивающая каналы-силовые линии на два самостоятельных замкнутых канала, по которым циркулирует поле-эфир в противоположных направлениях. Начнут формироваться два эллипса с конкретными размерами и пр. параметрами, что приведет к отталкиванию:
В итоге, две замкнувшиеся электрические компоненты, имеющие точку сопряжения, превращаются в две независимые магнитные компоненты.
В целом Земля подобна электросхеме с источником, нагрузкой, индуктивным элементом и конденсатором. То есть - колебательный контур, или генератор высокочастотного переменного ЭМ поля. Выделить что-то главное нельзя: все элементы являются составными частями одной общей цепи. Результат работы этой электросхемы - ЭМ вихрь. Все природные генераторы поля имеют подобное строение: и атом, и звезда, и галактика и т.д. В природе нет черных дыр. Нет нуклонной упаковки в ядре атома. Нет зарядов. Строение микро-мира подобно строению макро-мира. Квантовая механика работает как в микро-мире, так и в макро-мире. Бритва Оккамы должна отсечь все лишние сущности.
Так что такое "пылесос" и "пульверизатор"?
Современное объяснение сущности электрических зарядов ни чем не отличается от древних многотысячелетних объяснений. Электризация тел несомненно была известна древнему человеку, наблюдавшему притяжение пылинок кусочком янтаря: 
И этот древний человек говорил, что из тела в тело переливается невидимая жидкость, ответственная за данный эффект. Современное объяснение электризации конкретизировалось: дескать, это электроны, как древняя волшебная жидкость, перетекают из одного тела в другое. Тело, которое отдало часть своих электронов, будет заряжено положительно, а тело, которое их приобрело - отрицательно. И тут возникает НО! Масса покоя электрона в 1837,14 раза меньше массы атома водорода. Положим, что масса электрона в усредненном атоме составляет 10^(-4) от массы атома. В Солнечной системе это соответствует (грубо) массе планеты Уран. Давайте мысленно с огромной скоростью выдернем Уран из состава СС. Неужели Солнце не отреагирует на это? Согласно постулатов Н.Бора, атом также должен реагировать на отрыв электрона и генерировать электромагнитный квант возмущения. Где-нибудь публиковались результаты наблюдаемых опытов? Нет. Электризация не сопровождается таким эффектом. Мало того, электризация вещества происходит со скоростью света (пример? тот же конденсатор). Нет инертности процесса. А это значит, что электризация имеет полевую природу. Никакой "электронной жидкости", перетекающей из тела в тело, не существует. Происходит переориентация вихрей:
Но первом рисунке поле-эфир движется по силовым линиям в одном направлении, а на втором - в противоположном направлении. Вспомним ряд Вольта: всякое тело при прикосновении с любым из тел, стоящих в этом ряду дальше, электризуется положительно и при прикосновении с любым из тел, ему предшествующих, электризуется отрицательно. То есть, один вихрь по отношению к другим может быть как "пульверизатором", так и "пылесосом". Земля по отношению к Солнцу является "пылесосом", а по отношению к Луне - "пульверизатором". Разность потенциалов - это и есть различие между "пульверизатором" и "пылесосом". Однако, мы пришли к следующему вопросу: что такое разность потенциалов?
| Метки: |
В пространстве, окружающем заряд, который является источником, прямо пропорционально количеству этого заряда и обратно квадрату расстояние от этого заряда. Направление электрического поля согласно принятым правилам всегда от положительного заряда в сторону отрицательного заряда. Это можно представить как если поместить пробный заряд в область пространства электрического поля источника и этот пробный заряд будет либо отталкиваться, либо притягиваться (в зависимости от знака заряда). Электрическое поле характеризуется напряженностью , которое являясь векторной величиной может быть представлено графически в виде стрелки имеющей длину и направление. В любом месте направление стрелки указывает направление напряженности электрического поля E , или просто - направление поля, а длина стрелки пропорциональна численной величине напряженности электрического поля в этом месте. Чем дальше область пространства от источника поля (заряда Q ), тем меньше длина вектора напряженности. Причем длина вектора уменьшается при удалении в n раз от некоего места в n 2 раз, то есть обратно пропорционально квадрату.
Более полезным средством визуального представления векторного характера электрического поля является использование такого понятия как , или просто - силовые линии. Вместо того, чтобы изображать бесчисленные векторных стрелки в пространстве, окружающие заряд-источник, оказалось полезным объединить их в линии, где сами вектора являются касательными к точкам на таких линиях.
В итоге с успехом для представления векторной картины электрического поля применяют силовые линии электрического поля , которые выходят из зарядов положительного знака и заходят в заряды отрицательного знака, а также простираются до бесконечности в пространстве. Такое представление позволяет увидеть умом невидимое человеческому глазу электрическое поле . Впрочем, такое представление удобно также и для гравитационных сил и любых других бесконтактных дальнодействующих взаимодействий.
Модель электрических силовых линий включает в себя бесконечное их количество, но слишком высокая плотность изображения силовых линий снижает возможность чтения узоров поля, поэтому их число ограничивается удобочитаемостью.
Правила рисования силовых линий электрического поля
Есть множество правил составления таких моделей электрических силовых линий. Все эти правила созданы для того, чтобы сообщить наибольшую информативность при визуализации (рисовании) электрического поля . Один из способов - это изображение силовых линий. Один из самых распространенных способов - это окружить более заряженные объекты большим количеством линий, то есть большей плотностью линий. Объекты с большим зарядом создают более сильные электрические поля и потому плотность (густота) линий вокруг них больше. Чем ближе к заряду источнику, тем выше плотность силовых линий, и чем больше величина заряда, тем гуще вокруг него линии.
Второе правило для рисования линий электрического поля включает в себя изображение линий другого типа, таких, которые пересекают первые силовые линии перпендикулярно . Такой тип линий именуется эквипотенциальными линиями , а при объемном представлении следует говорить об эквипотенциальных поверхностях. Этот тип линий образует замкнутые контуры и каждая точка на такой эквипотенциальной линии имеет одинаковое значение потенциала поля. Когда какая либо заряженная частица пересекает такие перпендикулярные силовым линиям линии (поверхности), то говорят о совершении зарядом работы. Если же заряд будет двигаться по эквипотенциальным линиям (поверхностям), то хотя он и движется, но работы при этом никакой не совершается. Заряженная частица, оказавшись в электрическом поле другого заряда начинает двигаться, но в статическом электричестве рассматриваются только неподвижные заряды. Движение зарядов называется электрическим током, при этом носителем заряда может совершатся работа.
Важно помнить, что силовые линии электрического поля не пересекаются, а линии другого типа - эквипотенциальные, образуют замкнутые контуры. В том месте, где имеет место пересечение линий двух типов, касательные к этим линиям взаимно перпендикулярны. Таким образом получается нечто вроде искривленной координатной сетки, или решетки, ячейки которой, а также точки пересечения линий разных типов характеризуют электрическое поле .
Пунктирные линии - эквипотенциальные. Линии со стрелками - силовые линии электрического поля
Электрическое поле состоящее из двух и более зарядов
Для уединенных отдельно взятых зарядов силовые линии электрического поля представляют собой радиальные лучи выходящие из зарядов и идущие в бесконечность. Какова будет конфигурация силовых линий для двух и более зарядов? Для выполнения такого узора необходимо помнить, что мы имеем дело с векторным полем, то есть с векторами напряженности электрического поля . Чтобы изобразить рисунок поля, нам необходимо выполнить сложение векторов напряженности от двух и более зарядов. Результирующие векторы будут представлять собой суммарное поле нескольких зарядов. Как в этом случае можно построить силовые линии? Важно помнить, что каждая точка на силовой линии - это единственная точка соприкосновения с вектором напряженности электрического поля. Это следует из определения касательной в геометрии. Если от начала каждого вектора построить перпендикуляр в виде длинных линий, тогда взаимное пересечение многих таких линий изобразит ту самую искомую силовую линию.
Для более точного математического алгебраического изображения силовых линий необходимо составить уравнения силовых линий, а вектора в этом случае будут представлять первые производные, линии первого порядка, которые и есть касательные. Такая задача порой является чрезвычайно сложной и требует компьютерных вычислений.
В первую очередь важно помнить, что электрическое поле от многих зарядов представлено суммой векторов напряженности от каждого источника заряда. Это основа для выполнения построения силовых линий для того чтобы визуализировать электрическое поле.
Каждый внесенный в электрическое поле заряд приводит к изменению, пусть даже незначительному, узора силовых линий. Такие изображения бывают порой очень привлекательными.
Силовые линии электрического поля как способ помочь уму увидеть реальность
Понятие электрического поля возникло когда ученые пытались объяснить дальнодействие, которое происходит между заряженными объектами. Представление об электрическом поле было впервые введено физиком 19-го века Майклом Фарадеем . Это был результат восприятия Майклом Фарадеем невидимой реальности в виде картины силовых линий характеризующих дальнодействие. Фарадей не стал размышлять в рамках одного заряда, а пошел дальше и расширил границы ума. Он предположил, что заряженный объект (или масса в случае с гравитацией) влияют на пространство и ввел понятие поля такого влияния. Рассматривая такие поля он смог объяснить поведение зарядов и тем самым раскрыл многие секреты электричества.