Τι είναι ένα ηλεκτρικό πεδίο στροβιλισμού;

Ένα από τα ερωτήματα που μπορεί να βρεθούν συχνά στοη απεραντοσύνη του παγκόσμιου δικτύου - έτσι διαφέρει το ηλεκτρικό πεδίο από το ηλεκτροστατικό πεδίο. Στην πραγματικότητα, οι διαφορές είναι καρδινάλιο. Στην ηλεκτροστατική, εξετάζεται η αλληλεπίδραση δύο (ή περισσότερων) φορτίων και, κυρίως, οι γραμμές έντασης αυτών των πεδίων δεν είναι κλειστές. Αλλά το ηλεκτρικό πεδίο με στροβίλους υπακούει σε εντελώς διαφορετικούς νόμους. Ας εξετάσουμε αυτό το ζήτημα με περισσότερες λεπτομέρειες.

Μία από τις πιο συνηθισμένες συσκευές, μετο οποίο σχεδόν κάθε άτομο συναντά είναι ένα μέτρο του λογαριασμού της καταναλισκόμενης ηλεκτρικής ενέργειας. Μόνο όχι μοντέρνα ηλεκτρονικά μοντέλα, αλλά "παλιά", στα οποία χρησιμοποιείται δίσκος περιστροφής αλουμινίου. Είναι "αναγκασμένη" να περιστρέφει την επαγωγή του ηλεκτρικού πεδίου. Όπως είναι γνωστό, οποιοσδήποτε αγωγός ενός μεγάλου όγκου και μάζας (όχι αγώγιμο), το οποίο διαπερνά το μαγνητικής ροής ποικίλλει σύμφωνα με το νόμο του Faraday μια ηλεκτρεγερτική δύναμη και ένα ηλεκτρικό ρεύμα που ονομάζεται δίνη. Σημειώστε ότι σε αυτή την περίπτωση, απολύτως δεν έχει σημασία αν το μαγνητικό πεδίο μεταβάλλεται ή κινείται ο αγωγός. Σύμφωνα με το νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής σε μια μάζα αγωγό είναι κλειστούς βρόχους δίνη-σχήμα, επί του οποίου κυκλοφορούν ρεύματα. Ο προσανατολισμός τους μπορεί να καθοριστεί χρησιμοποιώντας τον κανόνα Lenz. Αναφέρει ότι το μαγνητικό πεδίο του ρεύματος κατευθύνεται έτσι ώστε να αντισταθμίσει οποιαδήποτε αλλαγή (τόσο μείωση και αύξηση) για την κίνηση της εξωτερικής μαγνητικής ροής. Ο αντίθετος δίσκος περιστρέφεται ακριβώς λόγω της αλληλεπίδρασης του εξωτερικού μαγνητικού πεδίου και δημιουργείται από τα ρεύματα που προκύπτουν από αυτό το ίδιο.

Πώς μπορεί ένα δίνη ηλεκτρικό πεδίοσυνδέεται με όλα τα παραπάνω; Στην πραγματικότητα, υπάρχει μια σύνδεση. Είναι όλα με όρους. Οποιαδήποτε αλλαγή στο μαγνητικό πεδίο δημιουργεί ένα ηλεκτρικό πεδίο στροβίλου. Επιπλέον, όλα είναι απλά: στον αγωγό παράγεται EMF (ηλεκτροκινητική δύναμη) και ένα ρεύμα εμφανίζεται στο κύκλωμα. Η τιμή του εξαρτάται από το ρυθμό μεταβολής της κύριας ροής: για παράδειγμα, όσο πιο γρήγορα ο αγωγός διασχίζει τις γραμμές ισχύος του πεδίου, τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα. Η ιδιαιτερότητα αυτού του πεδίου είναι ότι οι γραμμές έντασης του δεν έχουν ούτε αρχή ούτε τέλος. Μερικές φορές η διαμόρφωσή του συγκρίνεται με ένα σωληνοειδές (ένας κύλινδρος με πηνία σύρματος στην επιφάνεια του). Μια άλλη σχηματική αναπαράσταση για την εξήγηση χρησιμοποιεί τον φορέα μαγνητικής επαγωγής. Γύρω από κάθε ένα από αυτά, δημιουργούνται γραμμές ηλεκτρικής ισχύος, πράγμα που μοιάζει με στροβίλους. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό: το τελευταίο παράδειγμα είναι σωστό σε περίπτωση αλλαγής της έντασης της μαγνητικής ροής. Εάν κοιτάξουμε μέσω του φορέα επαγωγής, τότε καθώς αυξάνεται η ροή, οι γραμμές του πεδίου περιδινήσεως περιστρέφονται δεξιόστροφα.

Η ιδιότητα της επαγωγής χρησιμοποιείται ευρέως στη σύγχρονη ηλεκτρική μηχανική: πρόκειται για όργανα μέτρησης, κινητήρες AC και σε επιταχυντές ηλεκτρονίων.

Παραθέτουμε τις κύριες ιδιότητες του ηλεκτρικού πεδίου:

• αυτός ο τύπος πεδίου είναι άρρηκτα συνδεδεμένος με φορείς φορτίου.
• Η δύναμη που ενεργεί πάνω στον φορέα φορτίου δημιουργείται από το πεδίο.
• Καθώς η απόσταση από τον φορέα μειώνεται, το πεδίο εξασθενεί.
• που χαρακτηρίζεται από γραμμές δύναμης (ή, πράγμα που είναι επίσης αλήθεια, γραμμές έντασης). Είναι κατευθυνόμενα, έτσι είναι μια αξία φορέα.

Να μελετήσει τις ιδιότητες του πεδίου σε κάθε αυθαίρετοχρησιμοποιείται μια δοκιμαστική (δοκιμαστική) δαπάνη. Ταυτόχρονα, προσπαθούν να επιλέξουν έναν "ανιχνευτή" έτσι ώστε η εισαγωγή του στο σύστημα να μην επηρεάζει τις δυνάμεις δράσης. Αυτό είναι συνήθως μια χρέωση αναφοράς.

Σημειώστε ότι ο κανόνας Lenz καθιστά δυνατό τον υπολογισμό μόνο της ηλεκτροκινητικής δύναμης, αλλά η τιμή του διάνυσμα πεδίου και η κατεύθυνσή του προσδιορίζονται με άλλη μέθοδο. Μιλάμε για το σύστημα των εξισώσεων Maxwell.