Што такое віхравое электрычнае поле?

Адно з пытанняў, які часта можна знайсці на прасторах глабальнай Сеткі - гэта чым адрозніваецца віхравое электрычнае поле ад электрастатычнага. На самай справе адрозненні кардынальна. У электрастатыцы разглядаецца ўзаемадзеянне двух (ці больш) зарадаў і, што важна, лініі напружанасці такіх палёў не замкнёныя. А вось віхравое электрычнае поле падпарадкоўваецца зусім іншым законам. Разгледзім гэтае пытанне больш падрабязна.

Адзін з самых распаўсюджаных прыбораў, з якім сутыкаецца практычна кожны чалавек - гэта лічыльнік уліку спажытай электрычнай энергіі. Толькі не сучасныя электронныя мадэлі, а "старыя", у якіх выкарыстоўваецца алюмініевы верціцца дыск. Яго «прымушае» круціцца індукцыя электрычнага поля. Як вядома, у любым правадыру вялікага аб'ёму і масы (не провад), які пранізвае зменлівы магнітны паток, у адпаведнасці з законам Фарадея ўзнікае электрарухаючая сіла і электрычны ток, званы віхравым. Адзначым, што ў дадзеным выпадку зусім не прынцыпова, ці змяняецца магнітнае поле ці ў ім перамяшчаецца сам правадыр. У адпаведнасці з законам электрамагнітнай індукцыі ў масе правадыра ствараюцца замкнёныя контуры вихреобразной формы, па якіх цыркулююць токі. Іх арыентаванасць можна вызначыць, скарыстаўшыся правілам Ленца. Яно абвяшчае, што магнітнае поле току накіравана такім чынам, каб кампенсаваць любая змена (як памяншэнне, так і павелічэнне) ініцыюе вонкавага магнітнага патоку. Дыск лічыльніка круціцца менавіта дзякуючы ўзаемадзеянню вонкавага магнітнага поля і генераванага токамі, якія ўзнікаюць у ім самім.

Якім жа чынам віхравое электрычнае поле звязана з усім вышэйсказаным? На самай справе сувязь ёсць. Уся справа ў тэрмінах. Любая змена магнітнага поля стварае віхравое электрычнае поле. Далей усё проста: у правадыру генеруецца ЭРС (электрарухаючая сіла) і ўзнікае ток у контуры. Яго велічыня залежыць ад хуткасці змены асноўнага патоку: напрыклад, чым хутчэй правадыр перасякае лініі напружанасці поля, тым больш ток. Асаблівасць дадзенага поля ў тым, што яго лініі напружанасці не маюць ні пачатку, ні канца. Часам яго канфігурацыю параўноўваюць з саленоідам (цыліндр з віткамі дроту на яго паверхні). Яшчэ адно схематычны ўяўленне для тлумачэнні выкарыстоўвае вектар магнітнай індукцыі. Вакол кожнага з іх ствараюцца лініі напружанасці электрычнага поля, сапраўды, якія нагадваюць віхуры. Важная асаблівасць: апошні прыклад верны ў тым выпадку, калі інтэнсіўнасць магнітнага патоку змяняецца. Калі «глядзець» па вектару індукцыі, то пры павелічэнні патоку лініі віхравога поля круцяцца па гадзінны стрэлцы.

Ўласцівасць індукцыі шырока ўжываецца ў сучаснай электратэхніцы: гэта і вымяральныя прыборы, і рухавікі пераменнага току, і ў паскаральніках электронаў.

Пералічым асноўныя ўласцівасці электрычнага поля :

• дадзены выгляд поля непарыўна звязаны з носьбітамі зараду;
• сіла, якая дзейнічае на носьбіт зараду, ствараецца полем;
• па меры выдалення ад носьбіта поле слабее;
• характарызуецца сілавымі лініямі (ці, што таксама дакладна, лініямі напружанасці). Яны накіраваны, таму ўяўляюць сабой вектарную велічыню.

Для вывучэння уласцівасцяў поля ў кожнай адвольнай кропцы выкарыстоўваюць тэставы (пробны) зарад. Пры гэтым імкнуцца так падабраць «пробнікі», каб яго ўнясенне ў сістэму не паўплывала на дзеючыя сілы. Звычайна гэта эталонны зарад.

Адзначым, што правіла Ленца дае магчымасць разлічыць толькі электрарухаючая сілу, а вось сутнасьць вектара поля і яго скіраванасць вызначаюць іншым метадам. Гаворка ідзе пра сістэму раўнанняў Максвелла.