Материя, пространство, гравитация - страница 13

Физические поля классифицируются по следующим признакам: виду заряда, размерам, способам взаимодействия с частицами или другими полями. В настоящее время открыто множество физических полей, но среди этого множества выделяются фундаментальные, которые являются базовыми для понимания физической картины мира. Остальные поля выводятся из них. К фундаментальным полям относят: поле тяготения, электромагнитное поле, поля сильного и слабого взаимодействия. Все остальные поля и взаимодействия выводятся из них. Физические поля проявляют себя как посредники при взаимодействии заряженных тел или частиц и переносят эти взаимодействия с конечной скоростью. Каждое поле обладает способностью переносить энергию, импульс и даже в некоторых случаях и массу

1.Поле тяготения (гравитационное поле) порождается материальными телами, удаленными на расстояние друг от друга. Оно не зависит от среды, в которой находятся материальные тела, и служит посредником их взаимодействия. Основным отличием поля тяготения от других физических полей заключается в том, что на любое материальное тело, внесенное в это поле, действует сила (F) притяжения.

F^>→ = G^>→ m

где G^>→ – напряженность поля тяготения, m – единичная масса в этом поле.

Напряженность поля тяготения это вектор, он численно равен силе, действующей со стороны поля на единичную массу, внесенную в это поле. Поле тяготения центральное и сферически симметричное. Это обусловлено тем, что во всех точках гравитационного поля векторы напряженности направлены вдоль прямых, которые пересекаются в одной точке центре сил, Закон всемирного тяготения показывает. Сила взаимодействия материальных тел прямо пропорциональна произведению массы тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Такая зависимость силы от расстояния свидетельствует о том, что гравитационное взаимодействие материальных тел является дальнодействующей и имеет неограниченный радиус действия.

2. Электрическое поле возникает вокруг неподвижных зарядов и служит посредником взаимодействия между заряженными телами Силовой характеристикой электрического поля является напряженность (E). Это величина векторная и равна силе, с которой поле действует на пробный заряд в данной точке, к величине этого заряда.

где F – сила, действующая на пробный заряд q.

Электрическое поле обладает энергией и, как гравитационное поле, тоже дальнодействующее и имеет неограниченный радиус действия.

3. Магнитное поле является силовым полем. Оно действует только на движущиеся электрические заряды, а также на частицы и тела, обладающие магнитным моментом. Оно создается током заряженных частиц, а также частицами, имеющими магнитный момент и постоянными магнитами. Его силовой характеристикой является векторная величина магнитная индукция (B).

4. Электромагнитное поле это физическое поле, представляющее собой совокупность электрического и магнитного полей, порождающих друг друга в определенных условиях. Силовыми характеристиками этого поля являются напряженность электрического поля —E и магнитная индукция – B. Взаимодействие поля с заряженными телами (частицами) описывается посредством силы Лоренца. Физическая сущность электромагнитного поля заключается в том, что изменяющееся во времени электрическое поле возбуждает магнитное поле, а изменяющееся магнитное поле порождает вихревое электрическое поле. Это непрерывное изменение компонент и обуславливает существование электромагнитного поля. Отличительным свойством электромагнитного поля от других физических полей заключается в том, что при определенных условиях, а именно при ускоренном движении носителей электромагнитного поля, оно «срывается» с них и существует независимо от них в виде электромагнитной волны.