Законы электродинамики

1. Законы электродинамики
2. Электродинамика: понятие и предмет изучения
3. История возникновения электродинамики
4. Основные законы электростатики

Законы электродинамики

Электродинамика считается важной частью физики. В ней разбираются варианты использования магнетизма и электроэнергии. Эти два направления базируются на законах, которые были открыты учеными довольно давно. Сейчас законы электродинамики используются повсеместно. Каждый день люди сталкиваются с применением многих ее разделов. К примеру: транспортное средство, электрический ток, само электричество и так далее.

Большинство граждан не задаются вопросом, насколько важны в реальной жизни все открытия электродинамики. Магнетизм, так же как и свет, - постоянное явление в нашей жизни. В основном, мы соприкасаемся с магнитным полем, которое окружает людей. Магниты применяются в разных электрических и приборах.

Электродинамика: понятие и предмет изучения

Определение общего типа. Электродинамика – это часть физики, которая анализирует электромагнитное явление, а также его соприкосновение с теми телами, которые имеют электрический заряд.

Раздел электродинамики несет в себе изучение: связь различных явлений; электромагнитного излучения, которое проверяется в разных условиях; электрического переменного тока; соприкосновение тока с полем электромагнитного типа.

Любое магнитный и электрический контакт между заряженными частями изучается в физике как действие, которое выполняется при помощи электромагнитного поля, а значит, также считается предметом электродинамики.

Замечание

Чаще всего под словом «электродинамика» понимается именно стандартная электродинамика, которая объясняет беспрерывные свойства магнитного поля с помощью специальных уравнений. Для того чтобы выделить новейшую квантовую концепцию электромагнитного поля, можно воспользоваться понятием «квантовая электрическая динамика».

История возникновения электродинамики

Связь различных явлений изначально была доказана в процессе эксперимента и открытия, которое осуществил Эрстед в 1820 году. Он озвучил идею о порождении и взаимной связи различных процессов в пространстве, но довольно в сложной формулировке.

Майкл Фарадей в 1831 году в процессе эксперимента выявил закон электромагнитной индукции, который стал первичным свидетельством динамической взаимосвязи магнитного и электрического поля. Подходит к этим полям, он также продумал концепции физического поля и основные представления в теории, которые помогают охарактеризовать поля. В 1832 году он еще разобрал существование электромагнитных волн.

Максвелл через тридцать лет выпустил впервые полноценную систему уравнений стандартной электрической динамики, которая полностью объясняла эволюцию электромагнитного поля, а также его соприкосновение с токами и зарядами. Он озвучил идею о том, что свет – это электромагнитная волна, то есть объект электрической динамики.

После этого Лоренц внес свою лепту в развитие классической электродинамики, охарактеризовав при этом взаимную связь электромагнитного поля с передвигающимися заряженными частицами. Благодаря этому он открыл преобразование Лоренца. Также он впервые обнаружил, что электродинамические уравнения могут противоречить ньютоновской физике.

А. Эйнштейн чуть позже выпустил работу «К электродинамике движущихся тел». В ней он рассказал общую теорию относительности. Это теоретические построение, в отличие от ньютоновского, находится в полноценном соответствии с классической электродинамикой, а также логически заканчивает все, помогая при этом объяснить ее ковариантную вариацию в пространстве Минковского.

В середине двадцатого века была разработана квантовая электродинамика. Именно она является самой верной теорией в физике, которая стала образцом и основой для всех последующих концепций.

Основные законы электростатики

Электростатика – это необычная часть электродинамики, которая рассматривает неподвижные заряды электричества. Электромагнитные силы играют важную роль в природе благодаря тому, что сформированы они из электрически заряженных частей. Между телами действие электромагнитных сил не обнаружено. По-разному заряженные части соединяются между собой электрическими силами, формируя при этом нейтральные подсистемы. Все это важно помнить, чтобы разбираться в основах физики.

Главными моделями электростатики можно считать:

• Закон сохранения заряда электричества. В момент электризации тел выявляется закон сохранения заряда электричества. Этот закон подходит для замкнутой системы. Его справедливость подтверждается наблюдением за огромным количеством превращений простых частиц.
• Закон Кулона. Важной частью электростатики считается выявленный в процессе эксперимента закон Шарля Кулона, что был рассмотрен в 1785 году.

  История формирования этого закона начинается намного раньше. Закон кулона – это один из путей, по которому проходит физика.

  Еще Эпинус строил догадки, что сила действия между подзаряженными частицами обратно пропорциональна свободному пространству между ними. Закон Кулона подходит для точечных зарядов, людям нельзя забывать об этой важной информации.

• Электрическое поле. После выявления закона Кулона концепцию близкодействия полностью убирает теоретическое построение дальнодействия. Фарадей в 19 веке формирует теорию близкодействия. Однако общественное принятие этой концепции начинается в середине 19 века, после того, как с помощью эксперимента были доказаны теории Максвелла. Он полагал, что заряды электричества не влияют друг на друга. Каждый формирует электрическое поле в своем пространстве. Максвелл с помощью теории доказал, что электромагнитные взаимные воздействия должны распространяться с конечной скоростью в пространстве. Если немного сдвинуть один заряд, то сила, что действует на другой, поменяется.
• Закон Ома для одной части в цепи. По правилам закона Ома, сила тока полностью пропорциональна проложенному напряжению. Главной электрической изюминкой проводника считается сопротивление. От этой величины полностью будет зависеть сила тока. Сопротивление – это важная часть, которая влияет на многие явления. Сопротивление может зависеть от геометрических габаритов проводника и его материала.
• Закон Джоуля – Ленца – это концепция, которая выявляет количественный показатель теплоты, что выводит проводник с током возле себя. Этот закон гласит: размер теплоты, который выходит после основного процесса, будет равен результату умножения квадрата силы, сопротивлению проводника и так далее.
• Закон Ома для полной цепи. Эта интересная и необычная концепция для замкнутой цепи объединяет силу тока, полноценное сопротивление цепи и ЭДС. Эта связь отображается в теории, если прибавить закон Джоуля – Ленца и концепцию сохранения энергии.