Розвиток уявлень про «струм зміщення»
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2020-3-1Анотація
Мета роботи. В електротехніці, радіотехніці вживаються такі поняття як заряд, електричне поле, магнітне поле, електромагнітне поле, постійний електричний струм, змінний струм. Ці абстрактні поняття відображають певні реальні фізичні явища. Наприклад, струм розуміється як напрямлений рух електричних зарядів. Однак існує також умовно-абстрактне поняття «струм зміщення», яке було введене Максвеллом для пояснення проходження струму через ділянку конденсатора, де зарядів нема. Мета статті – розкрити предметний зміст цього терміну і пояснити реальний механізм проходження струму в електричному колі.
Методи дослідження. Аналіз явища на основі таких традиційних понять як заряд, електричне поле, магнітне поле, електромагнітне поле, постійний електричний струм, змінний струм. Аналіз суперечності між поняттям струму як напрямленого руху зарядів і поняттям «струм зміщення» як струм без зарядів. Теоретичне узгодження понять «струм зміщення» і струм як напрямлений рух зарядів.
Отримані результати. Показано, що для всіх ділянок замкненого електричного кола визначення струму як напрямленого руху зарядів справедливе тільки для постійного струму, коли дійсно заряди рухаються на всіх ділянках кола. У колі з конденсатором постійний струм не протікає, оскільки в проміжку між пластинами конденсатора зарядів нема. Однак протікає змінний струм, який виникає в момент замикання кола. На ділянці провідника при цьому виникає напрямлений рух зарядів і причиною руху є єлектричне поле, яке змінне і виникає разом зі змінним магнітним полем на всіх ділянках кола, в тому числі й на ділянці конденсатора, де зарядів нема. Показано, що взагалі поняття струму як напрямленого руху зарядів є правильним, але умовно-абстрактним, бо насправді першопричиною є те, що називається електромагнітним полем. Поняття струму зміщення є умовно-абстрактним вираженням електромагнітного поля.
Наукова новизна. Новизна полягає в тому, що з’являється можливість адекватно і неабстрактно розуміти процеси, які відбуваються в електричному колі при проходженні струму, що не струм створює електричне поле навколо провідника, по якому напрямлено рухаються заряди, а навпаки, змінне електричне поле призводить до руху заряди, які є на ділянках провідника.
Практична цінність. Розуміння реальної суті терміну дає можливість правильно оцінювати процеси, які відбуваються в електричному колі. Чи при під’єднанні джерела е.р.с. і замиканні кола рух зарядів відбувається поступово, чи настає відразу по всьому колу. Дає можливість розуміти, що відбувається, коли електроди конденсатора під’єднуються до джерела е.р.с. Чому електрони в провіднику приходять у напрямлений рух, яка природа сили, що діє на електрони.
Посилання
Savel'ev, I.V. (1978). Kurs obshhej fiziki. Vol. 2, Moscow, Nauka, 110.
Kingsep, A.S., Lokshin, G.R., Ol'xov, O.A. (2007). Kurs obshhej fiziki. Uchebnoe posobie dlya vuzov, Vol. 1, Moscow, FIZMATLIT, 244.
Butikov, E.I. (1986). Optika. Moscow, Vysshaya shkola, 512.
Fizicheskij e'nciklopedicheskij slovar' (1983). Moscow, Sov. e'nciklopediya, 507.
Hans, C. (1988). Physics second edition, expandet. Rensselaer politedinic institute. W.w.Norton & company, New York, London, 971-972.
Aleshkevich, V.A. (2010). Kurs obshhej fiziki. Optika. Moscow, FIZMATLIT, 7.
Fejnman, R., Lejton, R., Sends, M. (1966) Fejnmanovskie lekcii po fizike. Vol. 6, Moscow, Mir, 119.
Hans, C. (1988). Physics second edition, expandet. Hans C. Ohanian. Rensselaer politedinic institute. W.w.Norton & company. New York, London, 971-972.
Sus', B.A., Sus', B.B., Kravchenko, O.B. (2012). Unusual interpretation of traditional physics problems. The third scientific-methodological edition. Kyiv, PC Prosvita, 121.
Paul, A. Tipler, (2008). Gene Moska. Physics for scientists and engineers. With modern physics. New York, 1029.
Roumond, A. Serway, John W.Jewett. (2018). Physics forScientists and Engineers. 955.
Sivuxin, D.V. (1977). Kurs obshhej fiziki. T. 3. E'lek-trichestvo. Moscow, Nauka, 347.
Kalashnikov, S.G. (1985). E'lektrichestvo. Moscow, Nauka, 285.
Kalitievskij, N.I. (1978). Volnovaya optika. Moscow, Vysshaya shkola, 11.
Karpov, Ya.S., Kisel'nik, V.V., Kremen', V.G. (2004). Koncepcії suchasnogo prirodoz-navstva. Kyiv: Profesіonal, 171.
Yavorskij, B.M., Detlaf, A.A. (1963). Spravochnik po fizike. Moscow, GIFML, 119.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
