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.

Заряд центрального физического поля

СОДЕРЖАНИЕ.
1. Общие сведения о терминологии, связанной с зарядом центрального поля.
2. Виды, названия и обозначения зарядов центрального поля.
3. Размерность и единица заряда центрального поля.


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. Общие сведения о терминологии, связанной с зарядом центрального поля.

Законы взаимодействия заряженных систем (заряженных тел) в центральном физическом поле аналогичны в гравитационном и в электрическом физических полях. Заряды систем, создающие центральное поле, неподвижны относительно систем отсчета, связанных с заряженной системой. Поэтому их можно называть также статическими зарядами. Но в литературе термин "статический заряд" связан обычно со статическим электричеством.

Понятие "заряд системы" (хотя обычно говорят сокращенно и неопределнно "заряд") относится ко всей заряженной системе. Это означает, что под зарядом следует понимать количество единичных зарядов в заряженной системе, в смысле таких зарядов, которые невозможно разделить на части без изменения их физического содержания.

В современной физике понятие "единичный заряд" часто понимается, как заряд системы, равный одному кулону. И применяют понятие "элементарный заряд". С точки зрения математики под элементарным зарядом следовало бы понимать бесконечно малое количество единичных зарядов. На этих особенностях терминологии редко акцентируется внимание, что затрудняет понимание физического содержания понятия "заряд". Учитывая распространенность понятия "элементарный заряд", будем применять это понятие, имея в виду под ним неделимый единичный заряд.

В центральном поле заряженные системы считаются неподвижными друг относительно друга и относительно одной и той же системы отсчета. Но это означает только их взаимную неподвижность, а не отсутствие движения заряженных систем вообще. В общем случае физическое поле является полем подвижных заряженных систем. Это справедливо и в том случае, если полеобразующая заряженная система с зарядом Q и полевая заряженная система с зарядом q неподвижны относительно одной и той же системы отсчета, потому что в движении может находиться сама система отсчета.

Судя по тому, что элементарный заряд может быть положительным и отрицательным, можно согласиться с предположениями В.Пакулина (2004, 2011), В.Ацюковского (2004) и О.Репченко (2005) о том, что в “конструкции” элементарного (единичного) заряда присутствует вихревое движение, ибо именно вихревое движение имеет два направления вращения противоположного знака: правовинтовое и левовинтовое.

2. Виды, названия и обозначения зарядов центрального поля.

В современной физике еще нет общепринятого представления о том, какова физическая природа элементарного (единичного) заряда физического поля, грубо говоря, какова его “конструкция”. Словарное определение понятия "заряд" отсутствует. Например, в учебнике по физике Т.Трофимовой (2004), носящем справочный характер, описываются лишь фундаментальные свойства заряда системы. В БСЭ дано определение лишь для электрического заряда: “источник электромагнитного поля, связанный с материальным носителем, внутренняя характеристика элементарной частицы, определяющая её электромагнитные взаимодействия”. В этом определении под материальным носителем или элементарной частицей следует, по-видимому, понимать заряженную систему, а не элементарный электрический заряд, каким является электрон (или позитрон). Что касается заряда гравитационного поля, то, как утверждает О.Репченко (2005), в современной физике это понятие не существует. Хотя гравитационное поле существует.

Когда сейчас говорят о заряде системы, то под этим понимают суммарное количество элементарных (единичных) зарядов в заряженной системе. Иногда применяют неопределенное понятие "количество заряда". Об элементарном электрическом заряде известно лишь то, что он имеет значение, обозначаемое в физике символом e. Это значение является фундаментальной физической константой. Носителем элементарного отрицательного электрического заряда является электрон. Элементарным (единичным) гравитационным зарядом однородной системы могут быть атом или молекула. О гравитационных зарядах можно сказать, что они являются гравитационной массой.

В учении об электричестве существует еще понятие "точечный заряд", имеющий размеры пренебрежимо малые по сравнению с расстоянием до других заряженных систем. В учебнике по физике Т.Трофимовой (2004) справедливо указано, что это физическая абстракция. В то же время электрон, имеющий чрезвычайно малые размеры, абстракцией не является. Это вполне реальный физический объект. Поэтому на данном сайте понятие "точечный заряд" не используется.

Если говорить обобщенно о зарядах центрального физического поля, не конкретизируя, электрический это заряд или гравитационный, то логично применять обобщенную символику. Например, применять обобщенные обозначения элементарных (единичных) зарядов в виде Q (полеобразующий заряд) или q (полевой заряд).

3. Размерность и единица заряда центрального поля.

Во всех так называемых абсолютных системах единиц, включая СИ, единицей заряда гравитационного поля, то есть гравитационной массы, является кг (килограмм). Эта единица принята в качестве основной единицы. Однако следует заметить, что единица кг в СИ применяется и для гравитационной массы, и для инертной массы, так как в СИ, как и во всей современной физике, применяется принцип эквивалентности масс.

Система величин ЭСВП, рассматриваемая на данном сайте, не придерживается этого принципа, считая его нерелевантным. В статье, посвященной понятию "масса", показано, что масса не должна делиться на гравитационную и инерную. Сейчас под инертной массой понимается линейная инертность прямолинейно движущегося тела, и эта величина имеет иное физическое содержание, чем масса, и другую размерность.

Электрический заряд в СИ пока считается производной физической величиной. Правда, Г.Трунов (2004) предложил такую систему электромагнитных величин, в которой электрический заряд считается основной величиной (в нашей терминологии - условной основной величиной). ОН предложил использовать для размерности электрического заряда символ Q, который уже использовался ранее в этом качестве в конце XIX века в системе единиц СГСФ.

По своему физическому содержанию элементарный (единичный) заряд любой формы физического поля не является независимой ни от чего физической величиной, его значение зависит от определенного количества энергии, сконцентрированной в элементарном заряде. Поэтому элементарный заряд и, следовательно, заряд системы являются производными физическими величинами. Исходя из этого, в систему ЭСВП масса включена в качестве условной основной величины.

В систему величин ЭСВП заряд центрального поля включен в статусе обобщенной производной величины с символом размерности Q. Формула размерности заряда центрального поля в ЭСВП раскрывается с помощью анализа размерностей подтвержденных экспериментально физических законов (закона всемирного тяготения Ньютона и закона Кулона), но с учетом того, что размерные коэффициенты этих законов (гравитационная постоянная и электрическая постоянная) приняты равными 1 с размерностью, также равной 1. В результате в статье о размерности заряда получена такая размерность заряда системы в центральном поле:

dim Q = dim q = E½L½ , ( 1 )

и такая размерность элементарного (единичного) заряда центрального поля:

dim e = E½L½С-1 , ( 2 )

где E − символ размерности энергии, С − символ размерности числа структурных элементов (количества считаемых величин), которое в данном случае является количеством элементарных зарядов в заряженной системе. Этим размерностям соответствуют единица заряда системы, равная Дж½ м½, и единица элементарного заряда Дж½ м½ квант-1. (Обобщенное название единицы количества считаемых величин еще не установлено). Для того, чтобы не использовать дробные показатели размерностей, вместо размерности E½L½ можно использовать размерность Q.

Введение в систему величин ЭСВП в качестве условной основной величины заряда физического поля, как физической величины первого порядка, и символа Q для обозначения его размерности позволяет избежать необходимости записывать в формулах размерности других величин физического поля дробные показатели размерностей. Применение символа Q упрощает записи размерностей полевых величин, что и используется в Таблице величин физического поля и в других таблицах ЭСВП.

Однако следует иметь в виду, что заряд центрального поля в ЭСВП является условной основной физической величиной. А символ Q принадлежит производной величине, что подтверждается формулой размерности (1).

Литература

1. Ацюковский В.А., 2003, Общая эфиродинамика. Моделирование структур вещества и полей на основе представлений о газоподобном эфире. 2-ое изд. – М.: Энергоатомиздат, 584 с.
2. Пакулин В.Н., 2007, Структура поля и вещества. – Санкт-Петербург, а также Структура материи. 2004 – http://www.valpak.narod.ru
3. Репченко О.Н., 2005, Полевая физика или как устроен Мир? - М.: Галерия, 2005. - 320 с.
4. Трофимова Т.И., 2004, Краткий курс физики. 3-е изд., – М.: Высшая школа, 352 с.
5. Трунов Г.М., 2004, О физическом смысле формул размерностей электрических и магнитных величин. – “Законодательная и прикладная метрология”, 6.



© И. Коган Дата первой публикации 10.06.2008
Дата последнего обновления 21.12.2015


Оглавление раздела Предыдущая Следующая