Слободянюк А.И. Физика 10/12.14

Материал из PhysBook
Версия от 22:08, 13 сентября 2009; Ruslan (обсуждение | вклад)

(разн.) ← Предыдущая | Текущая версия (разн.) | Следующая → (разн.)
Перейти к: навигация, поиск

Содержание книги

Предыдующая страница

§12. Постоянное магнитное поле

12.14 Электростатика и магнитостатика: заключение.

При изложении теории постоянного магнитного поля мы постоянно обращались к теории электрического поля и во многих местах сроили изложение по аналогии [1]. Такое изложение возможно потому, что теория любого векторного поля строится таким же образом.

Не смотря сказанное выше, электростатическое и магнитостатические поля различаются принципиально. С точки зрения физики это разные материальные объекты: магнитное поле не действует на неподвижные электрические заряды, электрическое поле не действует на постоянные электрические токи. С точки зрения математики магнитное поле является вихревым (соленоидальным), а электростатическое – потенциальным (физически – работа поля по перемещению заряда по замкнутому контуру равна нулю, математически – циркуляция равна нулю). Именно этим объясняются многочисленные ссылки, где подчеркивались различия типа «вдоль – поперек», «параллельно – перпендикулярно» и т.д.

В приведенной ниже таблице сведены основные положения и законы электростатики и магнитостатики в вакууме, еще раз обратите внимание, что общее в этих теориях и чем они отличаются.

Электростатика Магнитостатика
Детектор поля Точечный (пробный) заряд q’ Точечный магнитный диполь (магнитная стрелка, контур с током) \(~p_m = IS\)
Действие поля на детектор Появление силы \(~\vec F\) Появление момента силы \(~\vec M\)
Определение основной характеристики поля \(~\vec E = \frac{\vec F}{q}\) \(~B = \frac{M_{max}}{p_m}\)
Элементарный источник поля Неподвижный точечный электрический заряд q Малый элемент постоянного электрического тока \(~I \Delta \vec l\)
Основной закон Закон Кулона \(~\Delta \vec E = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0} \cdot \frac{q}{r^3} \vec r\) Закон Био-Саварра-Лапласа \(~\Delta \vec B = \frac{\mu_0}{4 \pi} \cdot \frac{I \Delta \vec l \times \vec r}{r^3}\)
Принцип суперпозиции \(~\vec E = \sum_k \Delta \vec E_k = \sum_k \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0} \cdot \frac{q_k}{r^3_k} \vec r_k\) \(~\vec B = \sum_k \Delta \vec B_k = \sum_k \frac{\mu_0}{4 \pi} \cdot \frac{(I \Delta \vec l)_k \times \vec r_k}{r^3_k}\)
Теорема о потоке Теорема Гаусса \(~\Phi_{\vec E} = \frac{Q}{\varepsilon_0}\) Теорема о магнитном потоке \(~\Phi_{\vec B} = 0\)
Теорема о циркуляции \(~\Gamma_{\vec E} = 0\) \(~\Gamma_{\vec B} = \mu_0 I\)

Примечания

  1. К сожалению, «аналогии многое объясняют, но ничего не доказывают!»

Следующая страница

Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Учебники
Журнал "Квант"
Разделы физики
Общие
Инструменты