Maksvela teorija un tās īpašības

Tagad gandrīz visi to zinaElektriskie un magnētiskie lauki ir savstarpēji tieši saistīti. Pat eksistē īpaša fizikas nozare, kas studē elektromagnētiskās parādības. Bet 19. gadsimtā, līdz tas tika formulēts Maksvela elektromagnētisko teoriju, viss bija pilnīgi atšķirīga. Tika uzskatīts, ka, piemēram, elektriskie lauki, kas raksturīgas tikai daļiņu un struktūras, kam ir elektriskais lādiņš, un magnētiskām īpašībām - pilnīgi citā zinātnes jomā.

1864. gadā slavenais britu fiziķis DK Maxwell norāda uz tiešu saikni starp elektrisko un magnētisko parādību. Atklājumu sauca par "Maksvela teoriju par elektromagnētisko lauku." Pateicoties viņai, bija iespējams atrisināt virkni neatrisināmu jautājumu no tā laika elektrodinamikas viedokļa.

Visbiežāk augsta profila atklājumi vienmēr ir balstītipar iepriekšējo pētījumu rezultātiem. Maksvela teorija nav izņēmums. Atšķirīga iezīme ir tā, ka Maxwell ievērojami paplašināja viņa priekšgājēju iegūtos rezultātus. Piemēram, viņš norādīja, ka Faraday eksperimentā var izmantot ne tikai vadoša materiāla slēgtu cilpu, bet arī jebkuru materiālu. Šajā gadījumā ķēde ir vektora elektriskā lauka rādītājs, kas ietekmē ne tikai metāla kristāla režģi. No šāda viedokļa, kad tas ir dielektriskā materiāla laukā, ir pareizi runāt par polarizācijas strāvām. Viņi arī veic darbu, kas sastāv no materiāla sildīšanas līdz noteiktai temperatūrai.

Pirmā aizdomas par savienojumu starp elektrisko unmagnētiskās parādības parādījās 1819. gadā. H. Oersted norādīja, ka tad, ja pašreizējais pie diriģenta novietots kompasu, virziens bultiņas atšķiras no Ziemeļpola.

1824. gadā A. Amperes formulēja diriģentu mijiedarbības likumu, vēlāk sauktu par "Amperes likumu".

Un, visbeidzot, 1831. gadā Faraday ierakstīja strāvas izskatu ķēdē mainīgā magnētiskajā laukā.

Maksvela teorija ir izstrādāta, lai atrisinātu galveno problēmuElektrodinamika: pēc zināma telpiskā sadalījuma elektrisko maksas (pašreizējā), var noteikt konkrētas īpašības radīto magnētisko un elektrisko lauku. Šī teorija neuzskata mehānismus, kas ir šīs parādības pamatā.

Maksvela teorija ir paredzētatā kā vienādojumu sistēmā tiek uzskatīts, ka elektromagnētiskā mijiedarbība notiek ar gaismas ātrumu neatkarīgi no vides. Svarīga teorijas iezīme ir fakts, ka uz tā pamata tiek uzskatīti šādi lauki:

- tiek radīti relatīvi lielu strāvu un maksu, kas izplata lielā apjomā (daudzas reizes lielāka par atomu vai molekulas izmēru);

- mainīgie magnētiskie un elektriskie lauki mainās ātrāk nekā molekulu procesa laikā;

- attālums starp aprēķināto vietas punktu un lauka avotu pārsniedz atomu (molekulu) lielumu.

Tas viss ļauj mums apgalvot, ka teorijaMaxwell galvenokārt attiecas uz makrokosma parādībām. Mūsdienu fizika izskaidro arvien vairāk procesu no kvantu teorijas viedokļa. Maksvela formulas neņem vērā kvantu izpausmes. Tomēr Maksvela sistēmu vienādojumu izmantošana ļauj veiksmīgi atrisināt noteiktu problēmu loku. Interesanti, ka, ņemot vērā elektrisko strāvu un maksu blīvumu, teorētiski ir iespējams tos pastāvēt, bet gan magnētiskos raksturlielumus. To 1831. gadā norādīja Dirac, norādot tos kā magnētiskos monopālus. Parasti teorijas pamatnosacījumi ir šādi:

- magnētisko lauku veido mainīgs elektriskā lauks;

- mainīgais magnētiskais lauks ģenerē virpuļveida elektrisko lauku.