Главная > Электричество и магнетизм (А.Н. Матвеев)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

Обсуждается идеальная модель постоянного электрического поля и границы ее применимости.
Неподвижный заряд. В электростатике изучаются электрические поля Неподвижных зарядов. Предполагается, что заряды удерживаются в различных точках пространства силами неэлектростатического происхождения, природа которых в рамках электростатики не уточняется. Например, в электростатике исследуются распределение зарядов на поверхности проводника, создаваемое ими электрическое поле, действующие силы, но не рассматривается, почему эти заряды не покидают поверхности проводника. Природа сил, удерживающих заряды на поверхности проводника, не изучается в рамках электростатики. Аналогичный смысл имеет выражение «заряд $q$ находится в точке $(x, y, z)$ в вакууме». Предполагается, что заряд $q$ как бы закреплен в точке $(x, y, z)$ пространства, причем в непосредственной близости от заряда нет никаких материальных частиц (вакуум). Ясно, что такое представление является идеализацией.
Существо модели.Неподвижных элементарных зарядов не существует, а потому не существует и постоянных полей. Однако в большинстве явлений, изучаемых в классической теории электричества, наблюдается не поле отдельного элементарного заряда, а суперпозиция полей многих зарядов. Вклад поля отдельного элементарного заряда в суперпозицию полей весьма мал. К этому следует добавить, что напряженность электрического поля определяется как средняя величина по некоторому физически малому объему и физически малому отрезку времени. Флуктации среднего значения напряженности поля весьма малы. Именно эти средние значения и являются предметом изучения классической теории электричества и магнетизма. Поэтому, строго говоря, существенным для электростатики являтся не неподвижность зарядов, а постоянство во времени электрического поля. Другими словами, в модели постоянных полей идеализацией является не постоянство поля, а неподвижность порождающих его зарядов.
Границы применимости модели. Поскольку модель основывается на существовании полей с очень малыми флуктуациями средних значений, а не на существовании неподвижных зарядов, ее границы определяются требованиями малости вклада от отдельных элементарных зарядов в наблюдаемое поле. Отсюда, например, следует, что электродинамика не применима к движению отдельных электронов в атоме. Их движение в атомах описывается квантовой теорией.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru