Чем стационарное электрическое поле отличается от электростатического?
Термин «статический» описывает ситуацию, когда все заряды неподвижны в пространстве, или движутся как непрерывный поток. В результате, как заряд, так и плотность тока постоянны во времени. В случае с неподвижным зарядом, мы имеем электрическое поле, напряженность которого в любой точке пространства зависит от величины и геометрии всех зарядов. В случае с непрерывным током в контуре, мы имеем постоянные во времени электрическое и магнитное поля (статические поля), поскольку плотность заряда в любой точке контура не изменяется.
далее читаем (ЭМП — электромагнитное поле) =
Статические явления характеризуются постоянством величин ЭМП во времени и отсутствием макроскопических электрических токов. При этих условиях систему уравнений Максвелла можно разделить на электростатическую и магнитостатическую подсистемы. В этом случае электрические и магнитные явления можно рассматривать независимо друг от друга.
при этом в стационарном поле , также как и в статическом =
в стационарном случае электрическое и магнитное поля не связаны друг с другом и их можно рассматривать изолировано.
Но всё же из всего это не ясно — что такое есть у стационарного поля чего нет у статического
и вот наконец-то здесь читаем(link is external) =
Существеннейшее отличие стационарного поля постоянных токов от поля электростатического заключается в том, что для поддержания первого необходима непрерывная затрата энергии, тогда как в электростатическом поле никаких превращений энергии не происходит.
вывод — слово «неподвижны» ,видимо, неподвижность поля в «микроскопическом» его смысле — то есть неподвижность зарядов — сделаем вывод —
1) Отличие статического поля от стационарного (разница или различие между ними) состоит в присутствии или отсутствии «подвижности»
источников такого поля (объектов) — а именно — подвижность присутствует в стационарном случае , при этом оба понятия подразумевают, что поле в каждой точке пространства зависит только от координат это точки и не зависит от времени.
При этом данное определение отличия понятий не всегда однозначно ,например —
мы можем с уверенностью говорить о «статичности» поля как точечного заряда, так и ,например, электрического поля бесконечного заряженного проводника — действительно — зяряды не движутся напряжённость поля от времени не зависит.
Но давайте рассмотрим бесконечный проводник с током(пусть прямолинейный) — в макроскопическом смысле — напряжённость такого поля в точке не зависит от времени , другое дело — микроскопические характеристики — заряды(в розетке — электроны) имеют размеры, а также между ними есть расстояния
=gt;
мы можем говорить о том, что в определённых малых областях пространства (уточнение здесь ) поле начинает зависит от времени — так вот из всего выше прочитанного и обдуманного можно дать и такое определение =
2) Стационарное поле — это поле , которое не зависит от времени в макроскопическом смысле, и зависит от времени в микроскопическом смысле , статическое поле — это поле, которое не зависит от времени как в макроскопическом, так и в микроскопическом смысле.
В связи с этим, например, магнитное не следует называть статическим — так как оно, строго говоря, при рассмотрении малых объёмов — всегда будет зависеть от времени ,
на мой взгляд такое рассуждение не противоречит представлению о том, что
магнитное поле не имеет источников , так как в данном случае =gt; рассматриваются не точки «выхода» силовых линий, а сами объекты, присутствие которых обуславливает возникновение электрического, магнитного — а вообще говоря — электромагнитного поля.
в случае постоянного электрического тока , магнитное поле вызываемое таким током будет стационарным , так как его вызывают в конечном итоге движущиеся электрические заряды (магнитное поле вообще статическим называть нельзя в случае если мы взялись различать понятия «статический» и «стационарный»- так как сама природа его возникновения «нестатична») «
Научный форум dxdy
В этих терминах нет разницы никакой?
Особенно это интересно при рассмотрении проводников второго рода.
Предположим мы внесём два статических заряда (противоположных по знаку) в раствор электролита — потечёт ток произойдёт разрядка ионов на поверхности носителей этих статических зарядов — однако в чём этот процесс будет отличаться от «традиционного» электролиза путём подключения электродов к ЭДС. В этом случае в среде создаётся тоже электрическое поле?
PS
1. Статический заряд — создаёт только электрическое (или электростатическое поле), но никак не магнитное?
2. При движении ионов в проводнике второго рода (в самом объёме раствора) возникает магнитное поле или же только вокруг проводника? (В приближении если говорить)
3. Имеем один заряд (или два противоположных) статических зарядов. И имеем следующую теоретическую установку:
Статический заряд (+) — диэлектрик (воздух) или вакуум — проводник второго рода — диэлектрик (воздух) или вакуум — статический заряд (-).
В этом случае можно ли рассчитать теоретически какая минимальная величина должна быть у зарядов, чтобы произвести поляризацию проводника второго рода, а главное оценить временную силу тока в этом проводнике? Разумеется, в этом случае ионы только скапливаются на концах проводника.
Электрическое поле является электростатическим, только когда все заряды неподвижны, и нет переменных по времени электрических и магнитных полей.
Ни в чём, кроме того, что быстро закончится.
При любом протекании тока возникает магнитное поле везде в объёме (кроме сверхпроводников). Это просто видно из уравнения Максвелла 
Эта поляризация будет происходить всегда, при любой величине зарядов.
Последний раз редактировалось rambler87 05.03.2014, 12:56, всего редактировалось 1 раз.
Огромное спасибо за разъяснения. Честно говоря, когда начинает дело касаться этих полей и тензеров — то в следствии частого отсутствия повседневного опыта возникает куча вопросов, особенно у биологов)).
Ещё такой, надеюсь пока последний, мысленный эксперимент.
Имеем две установки:
I. катод | проводник второго рода | анод
II. (-) стат.заряд | диэл. | проводник второго рода | диэл. | (+) стат. заряд
В первом случае через проводник второго рода потечёт постоянный ток
Во втором случае мы будем иметь временный ток пока происходит поляризация проводника да? То есть можно подобрать заряды статические так, чтобы никакой разницы между физическим состоянием проводника второго рода в первом и втором экспериментах не было. Пусть даже это продлится очень небольшой промежуток времени
И наконец, всё то, о чём вы спрашиваете, совершенно не зависит от того, проводник какого рода обсуждается. Можно мысленно заменить электролит на металл, и получить тот же самый ответ, и он будет правильным.
Последний раз редактировалось rambler87 05.03.2014, 14:27, всего редактировалось 3 раз(а).
Например для фундаментальных исследований — у клеток многих организмов, имеющих свой мембранный «потенциал покоя», под действием внешнего электрического тока происходят перераспределения мембранного потенциала, что приводит к массе разнообразных последствий.
Например, под действием внешнего электрического поля мембрана клетки поляризуется — то есть с одной стороны имеем гиперполяризацию, с другой деполяризацию, это приводит к открытию или закрытию определённых «потенциал чувствительных» ионных каналов — проводимость которых влияет опять же на потенциал мембраны и на этологические (двигательные) реакции клеток.
В общем, как результат клетки могут проявлять активное движение к катоду или к аноду (или двигаться поперёк линий напряжённости электрического поля). То есть это не электрофоретические процессы.
На самом деле мне этот мысленный эксперимент был нужен постольку, поскольку наличие различного рода электродных процессов усложняет картину.
Там всё сложнее, и перераспределение происходит не просто под действием внешнего тока, а под действием электрохимических причин: изменение активности тех или иных молекул. Впрочем, насколько я представляю, это в основном используется в нервных клетках, а в других биохимических процессах (фотосинтез и другая энергетика клетки) — можно ограничиться рассмотрением процессов, протекающих постоянно, а не быстропеременно. И даже насчёт нервных клеток у меня есть сомнения, а нужны ли там хотя бы какие-то уточнения к этому рассмотрению.
Ну, это уже никак не явления теории электричества, это сложные последствия биологического уровня.
На самом деле мне этот мысленный эксперимент был нужен постольку, поскольку наличие различного рода электродных процессов усложняет картину.
У меня «проводник второго рода» всегда ассоциировался со сложными кинетическими процессами — электролизом и т.д.)) Когда Электрохимические превращения веществ обязательно имеют место быть.
Чем отличается электрическое поле от электростатического
Видео: Электрическое и магнитное поля. Занимательная физика.
Электростатический против электромагнитного
Статические и динамические электрические поля очень важны при изучении теории электромагнитного поля. Магнитное поле создается изменяющимся во времени электрическим полем. Электростатика и электромагнетизм — две очень важные темы, обсуждаемые в теории электромагнитного поля. Применение электромагнетизма и электростатики огромно. Жизненно важно иметь правильное понимание концепций электростатики и электромагнетизма, чтобы понимать такие поля, как электричество, магнетизм, выработка электроэнергии, радио и другие электромагнитные волны и многие другие. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое электростатическое и электромагнитное, определения электростатического и электромагнитного, их сходства и, наконец, разницу между электростатическим и электромагнитным.
Электростатический
Термин «электро» означает электричество или любой заряд. Статичность означает неизменность во времени. Электростатика решает проблемы, связанные со статическим электрическим полем. В электростатике есть несколько основных концепций. Взаимная сила, действующая на два заряда Q1 и Q2, расположенных на расстоянии r друг от друга в среде с диэлектрической проницаемостью ε, равна F = Q1 * Q2 / 4πεr 2 . Если оба заряда одного знака, сила отталкивающая. Если заряды разного знака, сила притягивающая. Еще одно важное понятие — это потенциал электрического поля. Это определяется как объем работы, необходимый для того, чтобы довести тестовый заряд в 1С от бесконечности до заданной точки. Потенциал точечного заряда равен Q / 4πεr. Для потенциальной энергии заряда Q1 мы получаем уравнение Q * Q1 / 4πεr 2 . Статическое электрическое поле не создает магнитного поля.
Электромагнитный
Электромагнетизм — одна из четырех основных сил природы. Остальные три — это слабая сила, сильная сила и гравитация. Термин «электромагнитный» можно разбить на два слова. Электро означает все, что связано с зарядом. Магнитный означает все, что связано с магнитами. Теория электромагнитного поля (или более известная как теория электромагнитного поля) описывает взаимосвязь между электричеством и магнетизмом. Изменяющееся во времени электрическое поле вызывает изменяющееся во времени магнитное поле. Изменяющееся во времени магнитное поле создает изменяющееся во времени электрическое поле. Эти концепции используются для генерации электромагнитных волн. В электромагнетизме рассматриваются эффекты как электрического поля, так и магнитного поля. Магнитное поле, создаваемое изменяющимся электрическим полем, всегда перпендикулярно электрическому полю и пропорционально скорости изменения электрического поля и наоборот. Джеймс Кларк Максвелл был пионером в построении теории электромагнетизма. Электрическая теория и теория магнитного поля были разработаны другими учеными отдельно, и Максвелл объединил их.
В чем разница между электромагнитным и электростатическим?
• Электростатика всегда относится к постоянному во времени электрическому полю. Это означает, что в электростатике магнитное поле отсутствует. Электромагнитное всегда относится к изменяющимся во времени электрическим и магнитным полям.
• В случае электромагнетизма могут возникать отдельные статические электрические поля. Электростатика — это частный случай электромагнетизма.
В чем основное различие между электростатическим полем и электрическим полем постоянного тока?
ЭППТ отличается от электростатического тем, что в случае однородной проводящей среды свободный заряд не накапливается. Кроме этого, поверхность проводящего тела в ЭППТ не эквипотенциальна в силу Е1t¹0.
Сформулировать основные законы электрического поля постоянного тока в интегральной форме.
Закон Джоуля — Ленца. Количество теплоты, выделяемое в единицу времени в рассматриваемом участке цепи, пропорционально произведению квадрата силы тока на этом участке и сопротивления участка.
Закон Ома. I = U/R устанавливает соотношение между интегральными величинами (I определяется интегралом j=dI/dS┴ , a U – интегралом U=(φ1 – φ2)+ε — и называется законом Ома для однородного участка цепи в интегральной форме.
Записать полную систему уравнений Максвелла и граничные условия, характеризующие стационарные электрические поля.
Магнитное поле может создаваться как движущимися электрическими зарядами, так и изменяющимся во времени электрическим полем. 2) Закон Фарадея. Изменяющееся во времени магнитное поле порождает вихревое электрическое поле. 3) Магнитное поле является соленоидальным (не существует магнитных зарядов в природе) 4) Закон Кулона в дифференциальной форме. Электрическое поле создаётся зарядами. Векторы электрической индукции начинаются и заканчиваются на зарядах.
В чем различие записи закона Ома в дифференциальной форме для сред, находящихся внутри и вне источников энергии?
Закон Ома в дифференциальной форме – J = γ·Ē. Это уравнение справедливо для областей вне источников ЭДС. В областях, занятых источниками ЭДС, существует также так называемое стороннее электрическое поле, обеспечивающее непрерывное движение зарядов в электрической цепи. Это поле обусловлено химическими, электрохимическими, тепловыми и термоэлектрическими процессами. Закон Ома в дифференциальной форме для областей, занятых источниками ЭДС – J = γ(Ē + Ēстор) – обобщённый закон Ома.
Каковы методы расчета электрических полей постоянного тока и в чем их суть?
Общих методов расчета нелинейных цепей не существует. Известные приемы и способы имеют различные возможности и области применения. В общем случае при анализе нелинейной цепи описывающая ее система нелинейных уравнений может быть решена следующими методами: графическими; аналитическими; графо-аналитическими; итерационными.
Графические методы расчета. При использовании этих методов задача решается путем графических построений на плоскости. При этом характеристики всех ветвей цепи следует записать в функции одного общего аргумента. Благодаря этому система уравнений сводится к одному нелинейному уравнению с одним неизвестным.
Аналитический метод расчёта. В качестве исходных данных для расчета заданы конфигурация и основные геометрические размеры магнитной цепи, кривая (кривые) намагничивания ферромагнитного материала и магнитный поток или магнитная индукция в каком-либо сечении магнитопровода.
Итерационный метод расчета. Данный метод, сущность которых была рассмотрена при анализе нелинейных резистивных цепей постоянного тока, являются приближенными численными способами решения нелинейных алгебраических уравнений, описывающих состояние магнитной цепи. Они хорошо поддаются машинной алгоритмизации и в настоящее время широко используются при исследовании сложных магнитных цепей на ЦВМ. При анализе относительно простых цепей, содержащих небольшое число узлов и нелинейных элементов в эквивалентной электрической схеме замещения (обычно до двух-трех), возможна реализация методов “вручную”.
Дата добавления: 2018-04-15 ; просмотров: 1184 ; Мы поможем в написании вашей работы!