|
|
|
| Строка 1: |
Строка 1: |
| | '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Физика и астрономия|Физика и астрономия]]>>[[Физика 10 класс|Физика 10 класс]]>>Физика: Электрическое поле''' | | '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Физика и астрономия|Физика и астрономия]]>>[[Физика 10 класс|Физика 10 класс]]>>Физика: Электрическое поле''' |
| | | | |
| | + | <br> |
| | | | |
| | + | <metakeywords>Физика, 10 класс, Электрическое поле</metakeywords> |
| | | | |
| - | <metakeywords>Физика, 10 класс, Электрическое поле</metakeywords>
| + | После длительной борьбы теория близкодействия одержала окончательную победу. Расскажем кратко, как это произошло, а также о том, что такое электрическое поле.<br> '''Идеи Фарадея.''' Решительный поворот к представлению о близкодействии был сделан великим английским ученым Майклом Фарадеем, а окончательно завершен английским ученым Джеймсом Максвеллом.<br> По теории действия на расстоянии один заряд непосредственно чувствует присутствие другого. При перемещении одного из зарядов, например ''A'' (''рис.14.6''), сила, действующая на другой заряд - ''B'', мгновенно изменяет свое значение. Причем ни с самим зарядом ''B'', ни с окружающим его пространством никаких изменений не происходит.<br>[[Image:a14.6.jpg|center]] Согласно идее Фарадея электрические заряды не действуют друг на друга непосредственно. Каждый из них создает в окружающем пространстве '''электрическое поле'''. Поле одного заряда действует на другой заряд, и наоборот. По мере удаления от заряда поле ослабевает. Первоначально эта идея выражала лишь уверенность Фарадея в том, что действие одного тела на другое через пустоту невозможно.<br> 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.<br> '''Скорость распространения электромагнитных взаимодействий.''' Основываясь на идеях Фарадея, Максвелл сумел теоретически доказать, что ''электромагнитные взаимодействия должны распространяться в пространстве с конечной скоростью''.<br> Это означает, что если слегка передвинуть заряд ''A'' (см. рис.14.6), то сила, действующая на заряд ''В'', изменится, но не в то же мгновение, а лишь спустя некоторое время:<br>[[Image:a90-1.jpg|center]]где ''АВ'' - расстояние между зарядами, а ''с'' - скорость распространения электромагнитных взаимодействий. Максвелл показал, что скорость с равна скорости света в вакууме, т. е. примерно 300 000 км/с. При перемещении заряда ''А'' электрическое поле вокруг заряда ''В'' изменится спустя время ''t''. Значит, между зарядами в вакууме происходит какой-то процесс, в результате которого взаимодействие между ними распространяется с конечной скоростью.<br> Существование определенного процесса в пространстве между взаимодействующими телами, который длится конечное время, - вот главное, что отличает теорию близкодействия от теории действия на расстоянии. Все прочие аргументы в пользу той или другой теории не могут считаться решающими. Правда, эксперимент по проверке равенства (14.6) при перемещении зарядов трудно осуществить из-за большого значения скорости ''с''. Но в этом сейчас, после изобретения радио, нет нужды.<br> '''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, электро-магнитное поле обнаруживает себя как нечто реально существующее.<br> '''Что такое электрическое поле?''' Мы знаем, что электрическое поле существует реально: его свойства можно исследовать опытным путем. Но мы не можем сказать, из чего это поле состоит. Здесь мы доходим до границы того, что известно науке.<br> Дом состоит из кирпичей, плит и других материалов, которые, в свою очередь, состоят из молекул, молекулы - из атомов, атомы - из элементарных частиц. Более же простых образований, чем элементарные частицы, мы не знаем. Так же обстоит дело и с электрическим полем: ничего более простого, чем поле, мы не знаем. Поэтому о природе электрического поля мы можем сказать лишь следующее:<br> во-первых, '''поле материально; оно существует независимо от нас, от наших знаний о нем''';<br> во-вторых, '''поле обладает определенными свойствами, которые не позволяют спутать его с чем-либо другим в окружающем мире'''.<br> Установление этих свойств и формирует наши представления о том, что такое электрическое поле.<br> При изучении электрического поля мы сталкиваемся с особым видом материи, движение которой не подчиняется законам механики Ньютона. С открытием электрического поля впервые за всю историю науки появилась глубокая идея: существуют различные виды материи и каждому из них присущи свои свойства.<br> '''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.<br> Электрическое поле неподвижных зарядов называют '''электростатическим'''. Оно не меняется со временем. Электростатическое поле создается только электрическими зарядами. Оно существует в пространстве, окружающем эти заряды, и неразрывно с ними связано.<br> По мере изучения электродинамики мы будем знакомиться с новыми свойствами электрического поля. Познакомимся и с переменным во времени электрическим полем, которое уже не связано с зарядами неразрывно.<br> Многие свойства статических и переменных полей совпадают. Однако имеются между ними и существенные различия. Говоря о свойствах поля, мы будем называть это поле просто электрическим, если данное свойство в равной мере присуще как статическим, так и переменным полям.<br> Согласно теории близкодействия взаимодействие между заряженными частицами осуществляется посредством электрического поля. Электрическое поле - это особая форма материи, существующая независимо от наших представлений о нем. Доказательства реальности электрического поля - конечная скорость распространения электромагнитных взаимодействий и действие поля на заряженные тела.<br><br><br> ???<br> 1. В чем состоит отличие теории близкодействия от теории действия на расстоянии?<br> 2. Каковы основные свойства электростатического поля?<br> |
| | | | |
| | | | |
| | + | ''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс'' |
| | | | |
| - | ''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс''
| + | <br> <sub>Материалы [[Физика и астрономия|по физике]], планирование по физике, задания и ответы по классам, планы конспектов уроков [[Физика 10 класс|по физике для 10 класса]]</sub> |
| - | | + | |
| - | <br> <sub>Материалы [[Физика_и_астрономия|по физике]], планирование по физике, задания и ответы по классам, планы конспектов уроков [[Физика_10_класс|по физике для 10 класса]]</sub> | + | |
| | | | |
| | '''<u>Содержание урока</u>''' | | '''<u>Содержание урока</u>''' |
Версия 22:18, 27 августа 2010
Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 10 класс>>Физика: Электрическое поле
После длительной борьбы теория близкодействия одержала окончательную победу. Расскажем кратко, как это произошло, а также о том, что такое электрическое поле.
Идеи Фарадея. Решительный поворот к представлению о близкодействии был сделан великим английским ученым Майклом Фарадеем, а окончательно завершен английским ученым Джеймсом Максвеллом.
По теории действия на расстоянии один заряд непосредственно чувствует присутствие другого. При перемещении одного из зарядов, например A (рис.14.6), сила, действующая на другой заряд - B, мгновенно изменяет свое значение. Причем ни с самим зарядом B, ни с окружающим его пространством никаких изменений не происходит.
Согласно идее Фарадея электрические заряды не действуют друг на друга непосредственно. Каждый из них создает в окружающем пространстве электрическое поле. Поле одного заряда действует на другой заряд, и наоборот. По мере удаления от заряда поле ослабевает. Первоначально эта идея выражала лишь уверенность Фарадея в том, что действие одного тела на другое через пустоту невозможно.
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.
Это означает, что если слегка передвинуть заряд A (см. рис.14.6), то сила, действующая на заряд В, изменится, но не в то же мгновение, а лишь спустя некоторое время:
где АВ - расстояние между зарядами, а с - скорость распространения электромагнитных взаимодействий. Максвелл показал, что скорость с равна скорости света в вакууме, т. е. примерно 300 000 км/с. При перемещении заряда А электрическое поле вокруг заряда В изменится спустя время t. Значит, между зарядами в вакууме происходит какой-то процесс, в результате которого взаимодействие между ними распространяется с конечной скоростью.
Существование определенного процесса в пространстве между взаимодействующими телами, который длится конечное время, - вот главное, что отличает теорию близкодействия от теории действия на расстоянии. Все прочие аргументы в пользу той или другой теории не могут считаться решающими. Правда, эксперимент по проверке равенства (14.6) при перемещении зарядов трудно осуществить из-за большого значения скорости с. Но в этом сейчас, после изобретения радио, нет нужды.
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, электро-магнитное поле обнаруживает себя как нечто реально существующее.
Что такое электрическое поле? Мы знаем, что электрическое поле существует реально: его свойства можно исследовать опытным путем. Но мы не можем сказать, из чего это поле состоит. Здесь мы доходим до границы того, что известно науке.
Дом состоит из кирпичей, плит и других материалов, которые, в свою очередь, состоят из молекул, молекулы - из атомов, атомы - из элементарных частиц. Более же простых образований, чем элементарные частицы, мы не знаем. Так же обстоит дело и с электрическим полем: ничего более простого, чем поле, мы не знаем. Поэтому о природе электрического поля мы можем сказать лишь следующее:
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.
Установление этих свойств и формирует наши представления о том, что такое электрическое поле.
При изучении электрического поля мы сталкиваемся с особым видом материи, движение которой не подчиняется законам механики Ньютона. С открытием электрического поля впервые за всю историю науки появилась глубокая идея: существуют различные виды материи и каждому из них присущи свои свойства.
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 неподвижных зарядов называют электростатическим. Оно не меняется со временем. Электростатическое поле создается только электрическими зарядами. Оно существует в пространстве, окружающем эти заряды, и неразрывно с ними связано.
По мере изучения электродинамики мы будем знакомиться с новыми свойствами электрического поля. Познакомимся и с переменным во времени электрическим полем, которое уже не связано с зарядами неразрывно.
Многие свойства статических и переменных полей совпадают. Однако имеются между ними и существенные различия. Говоря о свойствах поля, мы будем называть это поле просто электрическим, если данное свойство в равной мере присуще как статическим, так и переменным полям.
Согласно теории близкодействия взаимодействие между заряженными частицами осуществляется посредством электрического поля. Электрическое поле - это особая форма материи, существующая независимо от наших представлений о нем. Доказательства реальности электрического поля - конечная скорость распространения электромагнитных взаимодействий и действие поля на заряженные тела.
???
1. В чем состоит отличие теории близкодействия от теории действия на расстоянии?
2. Каковы основные свойства электростатического поля?
Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс
Материалы по физике, планирование по физике, задания и ответы по классам, планы конспектов уроков по физике для 10 класса
Содержание урока
 конспект урока
опорный каркас
презентация урока
акселеративные методы
интерактивные технологии
Практика
задачи и упражнения
самопроверка
практикумы, тренинги, кейсы, квесты
домашние задания
дискуссионные вопросы
риторические вопросы от учеников
Иллюстрации
аудио-, видеоклипы и мультимедиа
фотографии, картинки
графики, таблицы, схемы
юмор, анекдоты, приколы, комиксы
притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
Дополнения
рефераты
статьи
фишки для любознательных
шпаргалки
учебники основные и дополнительные
словарь терминов
прочие
Совершенствование учебников и уроков
исправление ошибок в учебнике
обновление фрагмента в учебнике
элементы новаторства на уроке
замена устаревших знаний новыми
Только для учителей
идеальные уроки
календарный план на год
методические рекомендации
программы
обсуждения
Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
|
