Электрическое и магнитное поле

А ещё есть футбольное поле, и в деревеньке тоже можно найти пустующее поле, где ягодки растут. Тут-то понятно, что мы понимает под словом поле, знаем, как оно выглядит, из чего состоит и где его границы. С электрическими и магнитными полями такой ясности нет. Давайте взглянем на определения этих понятий.

Электрическое поле — особая форма материи, отличающаяся от вещества, существующая вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом.

Магнитное поле – это особая форма материи, отличающаяся от вещества, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами.

Там и там это некая особая форма материи. Откуда взялась такая особая форма то? Оказывается как эл. так и магн. поле не состоит из какого-то вещества (атомов, электронов и пр. частиц). Но при попадании эл. зарядов в зону эл. поля или магн. поля, эл. заряды начинают себя вести не так, как обычно, а начинаю следовать каким то “указаниям”. Так, опытным путём, выяснили, что существует некая область (зона), которая может диктовать свои условия эл. зарядам, но из чего состоит поле – непонятно. Поэтому назовём её особой формой материи.  Далее физики городят ещё больше. Они говорят, что каждое заряженное тело создаёт электрическое поле, но в разных местах, от этого тела, поле будет диктовать свои условия зарядам с разной силой. И эту “силу” они называют – напряжённостью электрического поля. Так из непонятно чего (особой формы материи) возникло второе непонятно что (сила эл. поля).

Положительный и отрицательный заряд.

Прежде чем разобраться, зачем же физики разделили электрическое и магнитное поле (хотя то и то состоит из особой формы материи), нужно понять, что же физики вкладывают в понятие положительный и отрицательный заряд. Ведь под зарядом обычно понимается какая то энергия накопленная где-то? Тогда как понять выражение отрицательно заряженный? Про электрон прямо так и говорят – отрицательно заряженная частица. Как такое может быть?!  Оказывается, в данном случае заряд – это не энергия, а способность. Способность вступать в электромагнитные взаимодействия. Если ты это можешь делать – ты заряд. Если нет, то тебя зарядом назвать нельзя. Электрон может, вот он и заряд.  Далее вспоминаем устройство атома. Помним, что обычно в атоме число протонов и электронов равно. Причём протон условно назвали “+” а электрон “-“. Эту условность научный мир ввёл чтоб как то обозначить взаимодействие ядра атома и вечно бегающих вокруг них электронов. Могли ввести не “+/-“, а “белый/чёрный”, “добрый/злой” и т.д. И тогда бы мы говорили о белых и чёрных зарядах. И если равновесие протонов и электронов в атоме нарушается (к примеру прилетел к нам ещё 1 электрон) то “минусовые” электроны “перевешивают” и атом становится отрицательно заряженным. А если атом теряет 1 и более электронов, то “положительные” протоны “перевешивают” и атом становится положительно заряженным. И когда атомы объединяются с другими атомами, то они создают тело. И если в этом теле происходит нарушения баланса протонов и электронов, то в зависимости, в какую сторону произошло нарушение баланса, тело будут называть положительно или отрицательно заряженным.  Соответственно и поля, которые они создают, будут различаться.

Электрическое поле.

Если электрическое поле невозможно увидеть и потрогать, то мы должны как то его обозначить? Для этого физики ввели понятие силовые линии поля. На рисунках видно, куда направлены силовые линии положительно и отрицательно заряженных тел. А так же как они взаимодействуют. В принципе, эти силовые линии и показывают, куда распространяется эл. поле, создаваемое заряженным телом. Причём считается, что поля эти раскидываются далеко далеко … вплоть до края вселенной. Но стоит нашему телу прийти в движение, как сразу возникнет дополнительно и магнитное поле.

Магнитное поле.

Наверное многие в курсе, что наша планета Земля, обладает магнитным полем, да и в руках каждый из нас хотя бы раз держал магнит. Давайте посмотрим, как в магнитном поле расположены силовые линии:

Очень похоже на электрические поля. Тогда в чём разница? Дело в том, что магнитное поле действует только на заряды находящиеся в движении. Если “поставить” в зону магнитного поля заряд, то магнитное поле никак на него влиять не будет, а электрическое будет. Означает ли это, что магнитное поле куда то пропало? Хороший вопрос. У электрического поля силовые линии не всегда замкнуты, а у магнитного всегда. И самое главное, что источником для электрического поля является сам заряд, а магнитное поле порождает заряд в движении. Именно изучая процесс движения заряженного тела физики решили разделить электрическое и магнитное поле, хотя всё нам подсказывает, что это следствия одного, пока неведомого нам процесса. Также существует процесс взаимного порождения, когда электрическое поле порождает магнитное, а магнитное порождает электрическое и т.д. что является ключём к пониманию электромагнитной волны.

В итоге явно прослеживается какой-то невидимый процесс, который порождает так схожие электрические и магнитные поля. Просто пока мы его не можем уловить. Надеемся, что после прочтения этой статьи, вы хоть немного, но приблизились к пониманию этого невидимого процесса и сможете его открыть в будущем не только для себя но и для нас, простых любопытных людей.