Главная >> Физика 10 кл. Мякишев

 

Глава 14. Электростатика

 

§ 88. Электрическое поле

    В какой теории — дальнодействия или близкодействия — более полно выражается идея материальной связи явлений и объектов?

После длительной борьбы теория близкодействия одержала окончательную победу. Расскажем кратко, как это произошло, а также напомним, что такое электрическое поле.

Идеи Фарадея. Скорость распространения электромагнитных взаимодействий

Фарадей

Решительный поворот к представлению о близкодействии был сделан великим английским учёным Майклом Фарадеем, а окончательно завершён английским учёным Джеймсом Максвеллом.

По теории дальнодействия один заряд непосредственно чувствует присутствие другого. При перемещении одного из зарядов, например А (рис. 14.8), сила, действующая на другой заряд — В, мгновенно изменяет своё значение. Причём ни с самим зарядом В, ни с окружающим его пространством никаких изменений не происходит.

Важно
Согласно идее Фарадея электрические заряды не действуют друг на друга непосредственно. Каждый из них создаёт в окружающем пространстве электрическое поле.

Поле одного заряда действует на другой заряд, и наоборот

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 пришёл 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

Важно
электромагнитные взаимодействия должны распространяться в пространстве с конечной скоростью.

Это означает, что если слегка передвинуть заряд А (см. рис. 14.8), то сила, действующая на заряд В, изменится, но не в то же мгновение, а лишь спустя некоторое время:

Скорость распространения электромагнитных взаимодействий

где АВ — расстояние между зарядами, ас — скорость распространения электромагнитных взаимодействий, которая 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. 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, электромагнитное поле обнаруживает себя как нечто реально существующее.

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.

Продолжение >>>