Контакты jokoil@mail.ru КАРТА САЙТА English

Энергодинамическая система физических величин и понятий

(ЭСВП)


Не смешивать с СИ, унифицирующей ЕДИНИЦЫ измерений (разъяснение).

На Главную

Кому и зачем это нужно?

К сведению студентов

Основные понятия физики

Формы и виды энергии

Классификация физических систем

Основная идея системы величин

Таблицы физических величин

Итоги и выводы:

     Формы и виды движения

     Подробно об угле поворота

     О движении тела по орбите

     Заряды физического поля

     Новые единицы величин         колебаний и волн

     Новая единица         температуры

     Новый взгляд на         явления переноса

     Критерии подобия всюду

     Современная революция         в метрологии

Системный подход в экономике

История систематизации
величин и единиц


Необходимость модернизации
обучения физике


Учебно-наглядные пособия


Новости сайта

Шутки на тему сайта


Oб авторе проекта

Коган И.Ш.

Виды электрических зарядов

СОДЕРЖАНИЕ.
1. Виды электрических зарядов классифицируются в соответствии с принципом причинности.
2. Схема классификации видов электрических зарядов.
3. Пояснения к схеме классификации видов электрических зарядов.
4. Классификация заряженных систем по количеству зарядов.
5. Вихреобразование – один из приемов самоорганизации материи.


ПРИМЕЧАНИЕ: Для получения краткой справки по поводу недостаточно ясных, редко применяемых или введенных автором сайта терминов пройдитесь по ссылке Предметный указатель (от А до О и от П до Я), а по поводу примененных обозначений – по ссылке Символьный указатель (латинские буквы и греческие буквы).

1. Виды электрических зарядов классифицируются
в соответствии с принципом причинности.

В современных учебниках по физике изложение учебного материала по электромагнетизму начинается с обобщенного закона взаимодействия электрических зарядов, определяющего силу этого взаимодействия по закону Кулона в зависимости от значений взаимодействующих зарядов. То есть изучение электрического поля начинается не с причины, вызывающей взаимодействие (с зарядов), а со следствия (с силы взаимодействия). На данном сайте последовательность изложения учебного материала в электромагнетизме диктуется принципом причинности. То есть изложение материала начинается с изучения свойств зарядов и образуемого ими физического поля, а продолжается изучением сил взаимодействия заряженных систем.

Классификация зарядов физического поля, показанная на рисунке схематически, составлена безотносительно к тому, является ли заряд электрическим или гравитационным. Заряды электромагнитного поля изучены лучше, но, согласно условию аналогий, подобная классификация может быть распространена и на заряды гравитационного поля.

Терминология, касающаяся зарядов, пояснена в статье, посвященной этой терминологии, и в других статьях данного раздела. Пояснения к схеме и расшифровка символов представлены после схемы. В схеме везде под словом "заряд" понимается заряд системы или заряженная система, а не элементарный (единичный) заряд.

2. Схема классификации видов электрических зарядов.

В представленной схеме классифицируются полеобразующие заряды, поэтому символы зарядов обозначены прописной буквой. Для полевых зарядов схема точно такая же, только вместо прописной буквы в обозначениях зарядов будет строчная буква. В необходимых случаях под названием заряда указывается в круглых скобках его название в современной электродинамике.

3. Пояснения к схеме классификации видов электрических зарядов.

1. Заряд центрального поля Q является скалярной величиной.
2. Заряд вихревого поля (динамический заряд) Q является векторной величиной. Все последующие на схеме заряды являются частными случаями динамического заряда.
3. Движущийся заряд − частный случай динамического заряда при движении заряженной системы по прямой линии, он равен (Qv). При движении системы по замкнутой орбите движущийся заряд равен (QvS ), где vSсекторная скорость. Динамический заряд создает как центральное, так и вихревое физические поля. Движение заряда вместе с системой в электродинамике называют “током переноса” (реже - конвекционнм током). Движение электрона вокруг ядра атома в атомной физике называют “орбитальным током”. Однако применение слова “ток”, когда речь идет о движущемся заряде, не корректно. Движущийся по замкнутой орбите заряд характеризуют в атомной физике орбитальным моментом.
4. Токовый заряд − частный случай динамического заряда, равный (Il). Существует только в замкнутом контуре. Его сомножителями являются прямой ток I, являющийся векторной величиной, и длина прямолинейного участка контура l, являющаяся величиной скалярной. В электродинамике току I в токовом заряде прямого тока соответствует понятие “ток проводимости”.
5. Токовый дипольный заряд − это заряд токового диполя, в котором токовыми зарядами разного знака являются два равных по модулю токовых заряда разного знака, расположенные на противоположных сторонах токового контура, а d − это модуль дипольного расстояния (если контур − окружность, то d − это диаметр окружности). Токовый дипольный заряд называют в электромагнетизме дипольным моментом или магнитным моментом.
6. Токовым зарядам соленоида Qsol и тороида Qtor , то есть зарядам, движущимся по винтовой линии, посвящены отдельные статьи.
7. Токовыми зарядами прямого тока и прямого соленоида можно оперировать, лишь пренебрегая концевыми эффектами.
8. Все виды динамических зарядов нельзя при записи определяющих уравнений других физических величин разделять на сомножители и, тем более, сокращать в этих уравнениях один из сомножителей. В противном случае из полученного в результате определяющего уравнения исчезает его физическое содержание.

Введенные заново понятия “динамический заряд” и “токовый заряд” являются одними из основ предлагаемой автором на данном сайте методики систематизации физических величин и методологии преподавания электромагнетизма.

4. Классификация заряженных систем по количеству зарядов.

Заряженные системы удобно также классифицировать по признаку того, каким количеством зарядов разного знака обладает заряженная система. Подобная классификация дополняет вышеприведенную схему следующей таблицей:

Количество зарядов Порядок мультиполя Название мультиполя
1 Мультиполь нулевого порядка
(Монополь)
Заряд центрального поля
Движущийся заряд
Токовый монополь прямого тока
2 Мультиполь первого порядка
(Диполь)
Статический диполь
Токовый диполь
3 - Соленоид
(винтовой диполь с прямой осью симметрии)
4 Мультиполь второго порядка
(Квадруполь)
Тороид
(винтовой диполь со свёрнутым в круг соленоидом)

5. Вихреобразование – один из приемов самоорганизации материи.

На схеме классификации нигде не указано, что она относится только к зарядам электромагнитного поля, и это сделано не случайно. Анализ разных физических полей взаимодействия и переноса показывает, что вихреобразование в них происходит по одной и той же схеме.

Образование тороидов в полевой среде, состоящей из гравитонов, убедительно проиллюстрировано в работах В.Пакулина (2004, 2011). Образование соленоидальных вихрей с последующим превращением их в тороидальные вихри имеет место в гидродинамическом пограничном ламинарном слое. Такие вихри получили название “герпины” в англоязычной литературе, что в переводе на русский означает “веретенообразные”, и они хорошо изучены и теоретически, и экспериментально. Астрофизика представляет в наше распоряжение достаточно убедительные свидетельства образования вихрей в гравитационных полях галактик.

Все эти примеры подтверждают выводы уровневой физики (О.Бондаренко, 2005, В.Пакулин, 2011) о том, что природа обладает ограниченным числом приемов самоорганизации материи, повторяющихся на каждом уровне структуры материи. Схема образования вихрей (тороидов) как раз и относится к числу этих приемов. Поэтому составленная схема классификации зарядов относится к любому из повторяющихся структурных уровней материи.

Литература

1. Бондаренко О.Я., 2005, Уровневая физика. Что это? – Сборник статей, Бишкек, 96 с.
2. Пакулин В.Н., 2011, Развитие материи (Вихревая модель микромира). – СПб, НПО "Стратегия будущего",121 с., а также Структура материи. 2004 – http://www.valpak.narod.ru


© И. Коган Дата первой публикации 22.02.2009
Дата последнего обновления 29.05.2013

Оглавление раздела Предыдущая Следующая