ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА?
Приступим к изучению нового раздела физики — «Электродинамика». Речь пойдет о процессах, которые определяются движением и взаимодействием электрически заряженных частиц. Такое взаимодействие называют электромагнитным.
Изучение природы этого взаимодействия приведет нас к одному из самых фундаментальных понятий физики — электромагнитному полю.
Электродинамика — это наука о свойствах и закономерностях поведения особого вида материи — электромагнитного поля, осуществляющего взаимодействие между электрически заряженными телами или частицами.
Среди четырех типов взаимодействий, открытых наукой, — гравитационных, электромагнитных, сильных (ядерных) и слабых¹ — именно электромагнитные взаимодействия занимают первое место по широте и разнообразию проявлений. В повседневной жизни и технике мы чаще всего с различными видами электромагнитных сил. Это силы упругости, трения, силы мышц.
Электромагнитные взаимодействия позволяют видеть книгу, которую вы читаете, так как свет — одна из форм электромагнитного поля. Сама жизнь немыслима без этих сил.
¹* ( Слабые взаимодействия вызывают превращения элементарных частиц. Расстояния, на которых обнаруживаются сильные взаимодействия имеют порядок 10¯¹² см. Слабые взаимодействия проявляются на еще меньших расстояниях, не превышающих 10-16 см.)
Наша задача состоит в изучении основных законов электромагнитных взаимодействий, а также в знакомстве с основными способами получения электрической энергии и использовании её на практике.
ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРОСТАТИКА.
Вначале рассмотрим наиболее простой случай, когда электрически заряженные тела находятся в покое.
Раздел электродинамики, посвященный изучению покоящихся электрически заряженных тел, называется электростатикой.
§1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД И ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ.
Со словами электричество, электрический заряд, электрический ток вы встречались много раз и успели к ним привыкнуть. Но попробуйте ответить на вопрос «Что такое электрический заряд»? — и вы убедитесь, что это не так-то просто. Дело в том, что понятие заряд — это основное, первичное понятие, которое не сводится на современном уровне развития наших знаний к каким-либо более простым, элементарным понятиям. Попытаемся сначала выяснить
§5. Близкодействие и действие на расстоянии.
Закон взаимодействия неподвижных электрических зарядов был установлен экспериментально. Но оставался нерешенным вопрос, как происходит это взаимодействие.
Близкодействие.
Предположение о том, что взаимодействие между удаленными друг от друга телами всегда осуществляется с помощью промежуточных звеньев (или среды), передающих действие от точки к точке, составляет сущность теории близкодействия.
Согласно теории действия на расстоянии (дальнодействия) одно тело действует на другое непосредственно через пустоту и это действие передается мгновенно. Теория близкодействия утверждает, что любое взаимодействие осуществляется с помощью промежуточных агентов и распространяется с конечной скоростью.