មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃអេឡិចត្រូឌីណាមិកបុរាណ។ ពីប្រវត្តិនៃអេឡិចត្រូឌីណាមិក

អគ្គិសនី និងម៉ាញេទិច N.F. Shemyakov

… វាលបន្ទុក និងចរន្ត ពួកវាត្រូវបានគេហៅថាអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចសម្រាប់ហេតុផលមួយ

ពួកគេផ្តល់ភាពកក់ក្តៅ និងពន្លឺ ដើម្បីឱ្យមនុស្សម្នាក់រស់នៅក្នុងភាពសុខស្រួល...

4. ការណែនាំអំពីអគ្គិសនី និងមេដែក

1. ប្រធានបទនៃអេឡិចត្រូឌីណាមិកបុរាណ

សាខានៃរូបវិទ្យាដែលសិក្សាពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់អគ្គិសនី វាលម៉ាញេទិកនិងប្រភេទផ្សេងទៀតនៃបញ្ហាអន្តរកម្មជាមួយវាត្រូវបានហៅ អេឡិចត្រូឌីណាមិកបុរាណ.

វាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចគឺជាប្រភេទរូបធាតុឯករាជ្យ។ សម្រាប់ហេតុផលប្រវត្តិសាស្ត្រ ពាក្យ "វាល" នៅក្នុងរូបវិទ្យាមានអត្ថន័យពីរផ្សេងគ្នា។ ទីមួយ វាលត្រូវបានគេហៅថា ប្រភេទពិសេសបញ្ហា។ទីពីរក្នុងចំណោម បរិមាណរាងកាយមុខងារនៃកូអរដោណេគឺជាមុខងារដែលត្រូវបានគេហៅថាវាល ឧទាហរណ៍ វាលនៃល្បឿន។ ឃ្លា " វាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច "កំណត់លក្ខណៈពិសេសនៃបញ្ហារបស់វា។ វាលអគ្គិសនី ដូចជាវត្ថុរូបវន្តណាមួយ ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយស្ថានភាព និងសមីការនៃចលនា។ រាល់ពេលនៅក្នុងពេលវេលារដ្ឋ វាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចត្រូវបានពិពណ៌នាដោយវាលពីរ: អគ្គិសនីនិងម៉ាញេទិក។ សមីការនៃចលនាសម្រាប់វាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចមាននៅក្នុងសមីការមីក្រូទស្សន៍ ម៉ាក់ស្វែល. សមីការមីក្រូទស្សន៍ ម៉ាក់ស្វែលរួមជាមួយនឹងសមីការ Lorenzសម្រាប់ភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់បង្កើតជាប្រព័ន្ធមូលដ្ឋាននៃសមីការនៃអេឡិចត្រូឌីណាមិកបុរាណ។ រួមជាមួយនឹងមីក្រូទស្សន៍ សមីការម៉ាក្រូស្កុបត្រូវបានប្រើប្រាស់ ម៉ាក់ស្វែល, សមីការម៉ាក្រូស្កូប Lorenzនិងសមីការសម្ភារៈ (ឧទាហរណ៍ច្បាប់ អូម៉ា) ដែលបង្កើតជាប្រព័ន្ធម៉ាក្រូស្កូបនៃសមីការ។

2. គំនិតនៃជួរខ្លី

គោលគំនិតនៃវាលកម្លាំងត្រូវបានប្រើដើម្បីពិពណ៌នាអំពីអន្តរកម្មនៃសាកសព។ ដោយសារអន្តរកម្មនៃភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ត្រូវបានបញ្ជូនក្នុងល្បឿនកំណត់តាមរយៈអន្តរកម្មរយៈពេលខ្លី អ្នកសម្របសម្រួលគឺជាវាលអេឡិចត្រូ។ សម្មតិកម្មតួអក្សរជួរខ្លី អន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចបានស្នើឡើង ហ្វារ៉ាដេយនៅពាក់កណ្តាលសតវត្សទី 19 ។ ពេលក្រោយ ម៉ាក់ស្វែលបានសរសេរសមីការអេឡិចត្រូឌីណាមិកដ៏ល្បីល្បាញរបស់គាត់ ដែលមានការបកស្រាយគណិតវិទ្យាអំពីគំនិតនៃសកម្មភាពរយៈពេលខ្លី ហើយដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើការទស្សន៍ទាយអំពីលក្ខណៈអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៃពន្លឺ។ ហឺតបានបង្កើតដោយពិសោធន៍នូវការបង្កើត និងការសាយភាយនៃរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ស្របតាមសមីការ ម៉ាក់ស្វែលដែលទីបំផុតបានបញ្ជាក់ពីគំនិតនៃសកម្មភាពរយៈពេលខ្លី។

៤.១. អេឡិចត្រូស្ទិក

១.១. ការគណនាបរិមាណ។

កម្លាំងអគ្គិសនីសំដៅទៅលើអន្តរកម្មជាមូលដ្ឋានមួយ - អន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ដែលអាស្រ័យលើទំហំនៃបន្ទុកអគ្គិសនី។ អត្ថិភាពនៃកម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកត្រូវបានរកឃើញជាយូរមកហើយ។ សកម្មភាពរបស់ពួកគេត្រូវបានគេស្គាល់ចំពោះក្រិកបុរាណ។

ភាគល្អិតបឋមជាច្រើនមានបន្ទុកអគ្គិសនី ឧទាហរណ៍ អេឡិចត្រុង, ប្រូតុង, អ៊ីយ៉ុងឬសាកថ្មម៉ាក្រូ។ល។

បន្ទុកអគ្គីសនីនៃភាគល្អិតគឺជាលក្ខណៈរបស់វា។

ភាគល្អិតបឋមអាចមានដោយគ្មានបន្ទុក ឧទាហរណ៍ នឺត្រុង ហ្វូតុន ជាដើម ប៉ុន្តែមិនមានបន្ទុកដោយគ្មានភាគល្អិតទេ។

ឧទាហរណ៍ បន្ទុកអេឡិចត្រុង និងប្រូតុង គឺស្មើនឹងតម្លៃដាច់ខាតទៅនឹងបន្ទុកបឋម៖

е=1.6 10  19 Cl ។

បន្ទុកអគ្គីសនីត្រូវបានគិតជាបរិមាណ, i.e. អាចទទួលយកតម្លៃបន្ទុកដែលជាពហុគុណនៃបន្ទុកបឋម។ រាល់បន្ទុកម៉ាក្រូស្កូបអាចត្រូវបានតំណាងជាកន្សោម៖

ឬ Q = nе,

ដែល n ជាចំនួនភាគល្អិតដែលគិតថ្លៃ។

2. មាន វិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមានបន្ទុកអគ្គិសនី។ ឧទាហរណ៍ អេឡិចត្រុងគឺជាភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមាន ប្រូតុងគឺជាភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន។

3. បន្ទុកអគ្គីសនី  អថេរ, i.e. . តម្លៃរបស់វាមិនអាស្រ័យលើស៊ុមនៃសេចក្តីយោងទេ ពោលគឺវាមិនអាស្រ័យលើថាតើវាកំពុងផ្លាស់ទី ឬនៅសម្រាកនោះទេ។

4. ច្បាប់នៃការអភិរក្សការចោទប្រកាន់គឺបើកចំហ ហ្វារ៉ាដេយ

នៅក្នុងប្រព័ន្ធដាច់ដោយអគ្គិសនីណាមួយ។ ផលបូកពិជគណិតការគិតថ្លៃគឺថេរ, i.e.

. (1.1)

លក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋាននៃបន្ទុកគឺមានសារៈសំខាន់បំផុតនៅក្នុង រូបវិទ្យាទំនើបហើយជាទូទៅនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រធម្មជាតិ។

មតិយោបល់៖

ភាគល្អិតបឋមត្រូវបានគេរកឃើញ - quarks ដែលមានបន្ទុកប្រភាគ ពហុគុណ ,. Quarks មិនមាននៅក្នុងរដ្ឋឥតគិតថ្លៃទេ។ .

ប្រវត្តិនៃការអភិវឌ្ឍន៍នៃអេឡិចត្រូឌីណាមិកបុរាណគឺជាឧទាហរណ៍ណែនាំអំពីរបៀបគណិតវិទ្យានៃវិទ្យាសាស្ត្រធម្មជាតិ និងការផ្លាស់ប្តូរទៅជាភាសានៃការពិពណ៌នាដ៏ឆើតឆាយ (ទោះបីជាមានភាពស្មុគស្មាញជាង) បាននាំឱ្យមានការលោតផ្លោះប្រកបដោយគុណភាពក្នុងការយល់ដឹងអំពីបាតុភូតធម្មជាតិមួយចំនួន។ ដែលដំបូងឡើយត្រូវបានព្យាករណ៍តាមទ្រឹស្ដី ("នៅលើចុងប៊ិច") ហើយបន្ទាប់មកទទួលបានការបញ្ជាក់ពិសោធន៍ដ៏អស្ចារ្យ។ ប្រធានបទនេះនឹងមានចំនួនច្រើនគួរសម រូបមន្តគណិតវិទ្យាផ្តល់ឱ្យដើម្បីបង្ហាញភាពស្រស់ស្អាត និងបង្រួមនៃភាសានៃគណិតវិទ្យា។

ការចែកចាយថ្លៃបន្ត។ផលបូកដែលបានរួមបញ្ចូលក្នុងកន្សោមសម្រាប់វាលអេឡិចត្រូស្ទិក និងម៉ាញ៉េតូស្ទិក (9_4) និង (9_8) ក្នុងករណីសាកសពសាកថ្មម៉ាក្រូស្កូបមានពាក្យមួយចំនួនធំដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការរួមចំណែកក្នុងវិស័យពី ការគិតថ្លៃចំណុច. ការគណនារបស់ពួកគេគឺមានការរអាក់រអួលពីទស្សនៈ "បច្ចេកទេស" សុទ្ធសាធ៖ ប្រតិបត្តិការគណិតវិទ្យានៃការបូកសរុបគឺពិបាកជាងឧទាហរណ៍ ការរួមបញ្ចូល (ខាងលើអនុវត្តចំពោះការគណនាវិភាគដោយប្រើគណនីកុំព្យូទ័រ ការបូកសរុបគឺល្អក្នុងការទទួលយកអាំងតេក្រាល ប៉ុន្តែនៅក្នុង សតវត្សទី 19 មិនមានជម្រើសបែបនេះនៅក្នុងគណិតវិទ្យាទេ) ។ ការផ្លាស់ប្តូរទៅសមាហរណកម្មតម្រូវឱ្យមានការជំនួសប្រហាក់ប្រហែល ដាច់ ការចែកចាយ ថ្លៃដើមនៅលើ បន្ត , កំណត់លក្ខណៈដោយ ដង់ស៊ីតេបន្ទុកអគ្គិសនី (សមាមាត្រនៃបន្ទុកទៅនឹងបរិមាណនៃធាតុតូចមួយ ប៉ុន្តែម៉ាក្រូស្កូបនៃលំហដែលមានវា)៖

តាមធម្មជាតិ ការជំនួស (1) នាំឱ្យ "រលូន" នៃវាលម៉ាក្រូស្កូបដែលបានគណនាធៀបនឹងវាលមីក្រូទស្សន៍ពិត ដែលប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំងនៅចម្ងាយដែលប្រៀបធៀបនឹងទំហំនៃអាតូម។ ការផ្លាស់ប្តូរដែលបានពិពណ៌នាទៅជាការចែកចាយបន្តនៃការគិតថ្លៃបានធ្វើឱ្យការគណនាសាមញ្ញដោយមិនកាត់បន្ថយតម្លៃជាក់ស្តែងរបស់ពួកគេ (វិទ្យាសាស្ត្រនិងបច្ចេកវិទ្យានៃសតវត្សទី 19 មិនទាន់មានភាពចាស់ទុំចំពោះផលប៉ះពាល់ដែលកើតឡើងនៅកម្រិតមីក្រូទស្សន៍នៃអង្គការរូបធាតុ)។

រូបមន្តគណិតវិទ្យាការផ្លាស់ប្តូរទៅ ការចែកចាយបន្តការចោទប្រកាន់ និងចរន្តបានធ្វើឱ្យវាអាចសរសេរឡើងវិញនូវច្បាប់នៃអេឡិចត្រូស្តាទិច និងម៉ាញ៉េតូស្តាទិចនៅក្នុងទម្រង់គណិតវិទ្យាជាច្រើនក្នុងពេលតែមួយ ដែលស្មើនឹងអត្ថន័យរូបវន្ត ប៉ុន្តែខុសគ្នាខ្លាំងនៅក្នុងបច្ចេកទេសនៃការគណនាជាក់លាក់៖

រូបមន្តរួម៖

រូបមន្តឌីផេរ៉ង់ស្យែល៖

(3)
;

ការគណនាវាលតាមរយៈមាត្រដ្ឋាន និងវ៉ិចទ័រ
សក្តានុពល :

នោះ។ ការពិពណ៌នាគ្រប់គ្រាន់នៃច្បាប់ដូចគ្នានៃវិទ្យាសាស្រ្តធម្មជាតិគឺអាចធ្វើទៅបានជាភាសាផ្សេងគ្នានៃគណិតវិទ្យា.

ប្រតិបត្តិករ. នៅដើមសតវត្សទី 20 វត្ថុថ្មីត្រូវបានណែនាំនៅក្នុងគណិតវិទ្យា - ប្រតិបត្តិករ បើគ្មានរូបវិទ្យាទំនើបមួយណាដែលមិននឹកស្មានដល់។ គោលគំនិតនៃសញ្ញាប្រមាណវិធីគឺជាការធ្វើឱ្យទូទៅធម្មជាតិនៃគោលគំនិតប្រពៃណីនៃមុខងារនៅក្នុងគណិតវិទ្យាបុរាណ។ ប្រសិនបើអនុគមន៍មួយត្រូវបានយល់ថាជាច្បាប់ (ច្បាប់ ការគូសវាស) យោងតាមលេខមួយ (សំណុំលេខ) ត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយលេខផ្សេងទៀត (សំណុំលេខ) នោះប្រតិបត្តិករមានន័យថា ច្បាប់យោងទៅតាមវត្ថុមួយ (ក្រុមវត្ថុ) ត្រូវបានចាត់តាំងទៅវត្ថុមួយទៀត (ក្រុម) ។ធម្មតាបំផុតគឺប្រតិបត្តិករដែលដើរតួលើមុខងារ (គុណនឹងលេខ ភាពខុសគ្នា ការរួមបញ្ចូល។ល។) ឬវ៉ិចទ័រ (ការបង្វិល ការព្យាករ។ល។) គំនិតនៃការកំណត់ប្រតិបត្តិការគណិតវិទ្យាលើប្រតិបត្តិករបានប្រែទៅជាមានប្រយោជន៍ខ្លាំងណាស់។ ឧទាហរណ៍ ផលិតផលរបស់ប្រតិបត្តិករពីរមានន័យថា ប្រតិបត្តិករដែលអនុវត្តសកម្មភាពជាបន្តបន្ទាប់នៃប្រតិបត្តិករគុណនីមួយៗ។ សម្រាប់ប្រតិបត្តិការគុណនៃប្រតិបត្តិករក្នុង ករណីទូទៅទ្រព្យសម្បត្តិនៃការផ្លាស់ប្តូរមិនពេញចិត្ត៖

(5)
.

ការប្រើប្រាស់ភាសារបស់សញ្ញាប្រមាណវិធីកាត់បន្ថយការសរសេររូបមន្តគណិតវិទ្យាជាច្រើន ហើយធ្វើឱ្យពួកគេកាន់តែ "ឆើតឆាយ"។ ដូច្នេះសេចក្តីផ្តើមនៃតែមួយ ប្រតិបត្តិករឌីផេរ៉ង់ស្យែល "nabla"

ដោយមានជំនួយពីប្រតិបត្តិការដែលបានកំណត់ស្តង់ដារនៃមាត្រដ្ឋាន (,) និងវ៉ិចទ័រ [ , ] គុណអនុញ្ញាតឱ្យយើងសរសេរប្រព័ន្ធនៃសមីការ (៣) និង (៤) ក្នុងទម្រង់បង្រួមយ៉ាង៖

(3’)
;

(4’)
,
.

នៅក្នុងសមភាពចុងក្រោយយើងបានប្រើ ប្រតិបត្តិករ Laplace៖

(7)
.

បន្ថែមពីលើភាពខ្លីនៃសញ្ញាណ អត្ថប្រយោជន៍នៃវិធីសាស្ត្រប្រតិបត្តិករគឺថា។ ប្រតិបត្តិករ nabla ខ្លួនវាអាចត្រូវបានដោះស្រាយតាមរបៀបដូចគ្នាទៅនឹងវ៉ិចទ័រធម្មតាដែលជួយសម្រួលដល់ការគណនាដ៏ស្មុគស្មាញ។

ច្បាប់ ការបញ្ចូលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចហ្វារ៉ាដេយ។អស់រយៈពេលជាយូរមក បាតុភូតអគ្គិសនី និងម៉ាញេទិកត្រូវបានចាត់ទុកថាឯករាជ្យ ទោះបីជានៅកម្រិតម៉ាញ៉េតូស្តាទិចក៏ដោយ ក៏វាមិនពិតទាំងស្រុងដែរ៖ វាលម៉ាញេទិកត្រូវបានបង្កើតដោយចរន្តផ្ទាល់ អត្ថិភាពនៃបញ្ហាគឺមិនអាចទៅរួចទេបើគ្មានវាលអគ្គិសនី។ . ហ្វារ៉ាដេយបានពិសោធន៍រកឃើញនោះ។ ដែនម៉ាញេទិចប្រែប្រួលតាមពេលវេលាអាចបង្កើតអគ្គិសនី. វាលអគ្គីសនីនេះមិនដូចវាលអេឡិចត្រូស្ទិកដែលមានសក្តានុពលដែលបង្កើតឡើងដោយការចោទប្រកាន់នោះទេ។ eddy, ទាំងនោះ។ បន្ទាត់របស់វាគឺជាខ្សែកោងបិទ (រូបភាព 11_1)។ ច្បាប់នៃការបញ្ឆេះដែលរកឃើញដោយ Faraday ជាបន្តបន្ទាប់ មានសារៈសំខាន់ជាក់ស្តែងយ៉ាងខ្លាំង ចាប់តាំងពីគាត់បានរកឃើញវិធីងាយស្រួល និងថោកបំផុតក្នុងការបំប្លែងថាមពលមេកានិកនៃចលនានៃប្រភពវាលម៉ាញេទិកទៅជាថាមពលអគ្គិសនី ដែលឥឡូវនេះមានមូលដ្ឋានលើការផលិតអគ្គិសនីក្នុងឧស្សាហកម្ម។

ពីចំណុចនៃទិដ្ឋភាពនៃការសម្គាល់គណិតវិទ្យានៃសមីការសម្រាប់វាល រកឃើញដោយ Faradayបាតុភូតទាមទារការកែប្រែប្រព័ន្ធសមីការ (៦)៖

(10)
.

សម្មតិកម្មរបស់ Maxwell ។ដោយបានពិចារណារួមគ្នានូវប្រព័ន្ធនៃសមីការ (7) និង (10) Maxwell បានទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់ចំពោះចំណុចខ្វះខាតដូចខាងក្រោមៈ

1. ប្រព័ន្ធនេះគឺមិនឆបគ្នានឹងច្បាប់នៃការអភិរក្សបន្ទុក។

2. ប្រព័ន្ធបានប្រែទៅជាមិនស៊ីមេទ្រីខ្លាំង សូម្បីតែករណីនៃការពិពណ៌នាអំពីវាលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកក្នុងចន្លោះទទេ ( =0 និង j=0).

ភាពមិនស៊ីសង្វាក់គ្នានៃសមីការជាមួយនឹងច្បាប់អភិរក្សបន្ទុក គឺជាអំណះអំណាងគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីសង្ស័យការពិតរបស់ពួកគេ ចាប់តាំងពីច្បាប់អភិរក្សមានច្រើន តួអក្សរទូទៅ. វាបានប្រែក្លាយថាមានវិធីជាច្រើនដើម្បីកែប្រែប្រព័ន្ធសមីការ (7), (10) ដែលនាំពួកគេឱ្យស្របតាមច្បាប់អភិរក្ស។ Maxwell បានជ្រើសរើស ប្រូតូហ្សូន ពី វិធីដែលអាចធ្វើបានដឹកនាំប្រព័ន្ធទៅ ស៊ីមេទ្រី ក្នុងករណីប្រើប្រាស់របស់វាសម្រាប់ការពិពណ៌នានៃវាលក្នុងចន្លោះទទេ។ ពាក្យមួយត្រូវបានបន្ថែមទៅសមីការចុងក្រោយ ដែលពិពណ៌នាអំពីលទ្ធភាពនៃការបង្កើតដែនម៉ាញេទិក vortex ដោយវាលអគ្គិសនីផ្លាស់ប្តូរ ("ចរន្តលំអៀង"):

(11)

.

លទ្ធផលគណិតវិទ្យាសុទ្ធសាធពីការកែប្រែ ប្រព័ន្ធនៃសមីការ Maxwell មានសេចក្តីថ្លែងការណ៍អំពីការអភិរក្សថាមពលនៅក្នុងដំណើរការអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក និងការសន្និដ្ឋានតាមទ្រឹស្តីអំពីលទ្ធភាពនៃវាលឯករាជ្យនៃបន្ទុក និងចរន្តក្នុងទម្រង់ រលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច នៅចន្លោះទទេ។ ការទស្សន៍ទាយចុងក្រោយនេះបានរកឃើញការបញ្ជាក់ពិសោធន៍ដ៏អស្ចារ្យនៅក្នុងការពិសោធន៍ដ៏ល្បីល្បាញរបស់ Hertz និង Popov ដែលបានដាក់មូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ការទំនាក់ទំនងតាមវិទ្យុទំនើប។ គណនាពីប្រព័ន្ធ (11) ល្បឿនបន្តពូជ រលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចវាបានប្រែក្លាយស្មើនឹងល្បឿនដែលបានវាស់វែងដោយពិសោធន៍នៃការសាយភាយនៃពន្លឺនៅក្នុងកន្លែងទំនេរ ដែលមានន័យថាការបង្រួបបង្រួមនៃផ្នែកឯករាជ្យពីមុនៗនៃរូបវិទ្យានៃអេឡិចត្រូម៉ាញេទិច និងអុបទិកទៅជាទ្រឹស្តីពេញលេញមួយ។

បញ្ហានៃអត្ថិភាពនៃម៉ូណូប៉ូលម៉ាញេទិក។ភាពជោគជ័យដ៏ធំនៃទ្រឹស្តីរបស់ Maxwell បានបង្ហាញពីលទ្ធភាពនៃការស្វែងរកទ្រឹស្តីសម្រាប់ច្បាប់ថ្មីនៃធម្មជាតិដោយផ្អែកលើការវិភាគនៃសមីការគណិតវិទ្យាដែលពិពណ៌នាអំពីភាពទៀងទាត់ដែលគេស្គាល់ពីមុន ជាមួយនឹងការពិសោធន៍ជាចាំបាច់នៃលទ្ធផល ដូច្នេះ "ទាយ" ។

ប្រព័ន្ធនៃសមីការ Maxwell (11) ដែលស៊ីមេទ្រីសម្រាប់ការពិពណ៌នាអំពីវាលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកក្នុងចន្លោះទទេ សំខាន់ "បាត់បង់ភាពស្រស់ស្អាតរបស់វា" នៅពេលដែលបន្ទុកអគ្គីសនី និងចរន្តត្រូវបានគេយកមកពិចារណា៖ វាលសក្តានុពលដែលបង្កើតឡើងដោយការចោទប្រកាន់អគ្គិសនី អ៊ីមិនមាន analogue នៅក្នុងអន្តរកម្មម៉ាញេទិកទេ។ ភាពមិនស៊ីមេទ្រីនេះគឺជាហេតុផលសម្រាប់បង្កើតការពិសោធន៍ជាច្រើនដើម្បីស្វែងរក monopoles ម៉ាញេទិក (ឬ ការចោទប្រកាន់ម៉ាញេទិក) - ភាគល្អិតសម្មតិកម្មដែលជាប្រភពនៃដែនម៉ាញេទិកដែលមានសក្តានុពល និងការសិក្សាទ្រឹស្តីអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិដែលគេសន្មត់។ រហូតមកដល់ពេលនេះ ទិន្នន័យពិសោធន៍ដែលអាចទុកចិត្តបានអំពីអត្ថិភាពនៃម៉ាញ៉េទិចមិនត្រូវបានគេទទួលបានទេ។

ភាពផ្ទុយគ្នារវាងអេឡិចត្រូឌីណាមិក និងរូបវិទ្យាបុរាណ។បង្កើតជាទ្រឹស្ដីពេញលេញ និងទប់ទល់នឹងការផ្ទៀងផ្ទាត់ដោយពិសោធន៍ ច្បាប់របស់ Maxwell នៃអេឡិចត្រូម៉ាញេទិចបានប្រែទៅជាផ្ទុយនឹងគោលការណ៍ដែលស្ថិតនៅក្រោមទស្សនៈពិភពលោកបុរាណរបស់ Galileo - Newton:

1. កងកម្លាំងបុរាណដែលពេញចិត្តនឹងគោលការណ៍នៃទំនាក់ទំនងរបស់ Galileo អាចអាស្រ័យលើពេលវេលា ចម្ងាយរវាងរាងកាយ និងល្បឿនដែលទាក់ទងរបស់ពួកគេ ពោលគឺឧ។ បរិមាណដែលមិនផ្លាស់ប្តូរនៅពេលផ្លាស់ទីពីស៊ុម inertial នៃសេចក្តីយោងទៅមួយផ្សេងទៀត។ វាលម៉ាញេតូស្ទិក និងកម្លាំង Lorentz ដែលជាប់ទាក់ទងគ្នា គឺជាមុខងារនៃល្បឿននៃការចោទប្រកាន់ទាក់ទងនឹងអ្នកសង្កេត និងមានភាពខុសប្លែកគ្នានៅក្នុងស៊ុមនៃសេចក្តីយោង inertial ផ្សេងៗគ្នា។ នោះ។ បាតុភូតធម្មជាតិដែលបណ្តាលមកពីអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចពីចំណុចនៃទិដ្ឋភាព រូបវិទ្យាបុរាណនៅក្នុងស៊ុម inertial ផ្សេងគ្នានៃសេចក្តីយោងគួរតែដំណើរការខុសគ្នា។

2. ល្បឿននៃការសាយភាយនៃរលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកក្នុងចន្លោះទទេដែលទទួលបានជាលទ្ធផលនៃការដោះស្រាយសមីការរបស់ Maxwell បានប្រែទៅជាឯករាជ្យនៃល្បឿននៃចលនាទាំងប្រភពនៃរលកទាំងនេះនិងអ្នកសង្កេតការណ៍។ ការសន្និដ្ឋាននេះផ្ទុយទាំងស្រុងពីច្បាប់បុរាណនៃការបន្ថែមល្បឿន។

ការប៉ុនប៉ងទាំងអស់ដើម្បីកែប្រែសមីការនៃអេឡិចត្រូម៉ាញេទិចក្នុងវិធីមួយដើម្បីនាំពួកគេឱ្យយល់ស្របជាមួយនឹងគោលការណ៍នៃវិទ្យាសាស្រ្តធម្មជាតិបុរាណបាននាំឱ្យមានការទស្សន៍ទាយទ្រឹស្តីនៃផលប៉ះពាល់ដែលមិនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងការពិសោធន៍ ហើយត្រូវបានគេទទួលស្គាល់ថាមិនអាចទទួលយកបាន។

ការផ្លាស់ប្តូរ Lorentz ។ចាប់តាំងពីសមីការរបស់ Maxwell មិនមាន អថេរ ទាក់ទងនឹងការផ្លាស់ប្តូរកាលីលេ, i.e. ផ្ទុយទៅនឹងតម្រូវការនៃគោលការណ៍នៃទំនាក់ទំនង ពួកគេបានផ្លាស់ប្តូររូបរាងរបស់ពួកគេនៅពេលផ្លាស់ប្តូរពីស៊ុម inertial នៃសេចក្តីយោងទៅមួយផ្សេងទៀតដោយយោងទៅតាមច្បាប់ដែលបានផ្តល់ឱ្យដោយទំនាក់ទំនង:

(12) ,

Lorentz បានលើកឡើងនូវសំណួរធម្មជាតិនៃការស្វែងរកការផ្លាស់ប្តូរនៃកូអរដោនេ និងពេលវេលាដែលនឹងមិនផ្លាស់ប្តូរសមីការរបស់ Maxwell ហើយក្នុងពេលតែមួយមានភាពសាមញ្ញតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ បញ្ហានេះត្រូវបានដោះស្រាយដោយគាត់ជាគណិតវិទ្យាសុទ្ធសាធ៖

(13) .

ការប្រៀបធៀបការបំប្លែងរបស់ Galileo (12) និង Lorentz (13) វាងាយស្រួលឃើញថាការបំប្លែងចុងក្រោយទៅជាបុរាណក្នុងករណីដែលមានល្បឿនតូចបើប្រៀបធៀបទៅនឹងល្បឿនពន្លឺ។ ជាមួយ. នោះ។ ទំនាក់ទំនងដែលស្នើឡើងដោយ Lorentz ពេញចិត្ត គោលការណ៍អនុលោមភាព , ឯណា ទ្រឹស្ដីថ្មីត្រូវតែស៊ីគ្នាជាមួយនឹងទ្រឹស្ដីចាស់នៅក្នុងតំបន់ដែលក្រោយមកត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់ដោយពិសោធន៍ដោយភាពជឿជាក់។លើសពីនេះទៀតដូចខាងក្រោមពីការផ្លាស់ប្តូរ Lorentz ច្បាប់ទំនាក់ទំនងនៃការបន្ថែមល្បឿន បានបន្សល់ទុកល្បឿននៃពន្លឺមិនប្រែប្រួលទាក់ទងនឹងការឆ្លងចូលទៅក្នុងស៊ុមនៃសេចក្តីយោង inertial ណាមួយដែលផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនតិចជាង ជាមួយ.

ការពិសោធន៍របស់ Michelson ។សេចក្តីថ្លែងការណ៍ខាងក្រោមពីសមីការរបស់ Maxwell អំពីភាពថេរនៃល្បឿននៃពន្លឺ កំឡុងពេលផ្លាស់ប្តូរទៅកាន់ស៊ុមឯកសារយោងផ្សេងទៀតបានផ្ទុយទាំងស្រុងពីគំនិតបុរាណ។ សំណួរធម្មជាតិមួយបានកើតឡើងអំពីការផ្ទៀងផ្ទាត់ពិសោធន៍របស់វា។ ការពិសោធន៍ដ៏ប្រណិតមួយត្រូវបានធ្វើឡើងដោយ Michelson ដោយមានជំនួយពីឧបករណ៍ដែលរចនាយ៉ាងពិសេសដោយគាត់ - ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ interferometer ដែលធ្វើឱ្យវាអាចប្រៀបធៀបរយៈពេលនៃការសាយភាយនៃសញ្ញាពន្លឺតាមផ្នែកកាត់កែងគ្នាពីរនៃបន្ទាត់ត្រង់ ដែលកំណត់នៅចុងដោយកញ្ចក់ (រូបភាព 11_2)។ គំនិតនៃការពិសោធន៍គឺដើម្បីព្យាយាមចុះឈ្មោះភាពខុសគ្នានៃល្បឿននៃការសាយភាយពន្លឺនៅតាមបណ្តោយដៃផ្សេងគ្នានៃ interferometer ដែលបណ្តាលមកពីចលនាគន្លងរបស់ផែនដី។ ការពិសោធន៍ជាមួយ Michelson interferometer បានផ្តល់លទ្ធផលអវិជ្ជមាន៖ ល្បឿននៃពន្លឺដែលមានភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់បានប្រែទៅជាមិនអាស្រ័យលើសមាមាត្រនៃទិសដៅនៃការឃោសនារបស់វានិងចលនានៃផែនដី។.

ការប៉ុនប៉ងជាច្រើនដើម្បីរក្សាទុកច្បាប់បុរាណនៃការបន្ថែមល្បឿនដោយការណែនាំឧបករណ៍ផ្ទុកសម្មតិកម្ម - អេធើរ ដែលក្នុងនោះរំញ័រពន្លឺបានសាយភាយ លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុកមធ្យមដែលបានស្នើឡើងបានប្រែទៅជាកម្រនិងអសកម្មបំផុត គ្មានការបញ្ជាក់ដោយពិសោធន៍អំពីអត្ថិភាពពិតប្រាកដរបស់វាត្រូវបានទទួលនោះទេ។

ផ្លូវចេញពីការជាប់គាំងដែលកើតឡើងនៅវេននៃសតវត្សនៃវិទ្យាសាស្ត្រធម្មជាតិត្រូវបានស្នើឡើងដោយ A. Einstein ដែលបានបង្កើត ទំនាក់ទំនងពិសេស (SRT) ក្នុងនោះដោយផ្អែកលើការសាកល្បងពីរយ៉ាងល្អក្នុងការពិសោធន៍ postulates (សេចក្តីថ្លែងការណ៍) គំនិតផ្ទៃក្នុងស្របគ្នា (ទោះបីជាចម្លែកខ្លាំងពីទស្សនៈនៃវិទ្យាសាស្ត្រធម្មជាតិបុរាណ និងបទពិសោធន៍ប្រចាំថ្ងៃ) ត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលពន្យល់ពីការបំប្លែង Lorentz និងព្យាករណ៍ពីបាតុភូតថ្មីមួយចំនួនដែលបានចុះបញ្ជីនៅក្នុងធម្មជាតិ។

បាឋកថា ១

ប្រធានបទនៃអេឡិចត្រូឌីណាមិកបុរាណ។ វាលអគ្គិសនី។ កម្លាំងវាលអគ្គិសនី។

ប្រធានបទនៃអេឡិចត្រូឌីណាមិក។ អេឡិចត្រូឌីណាមិក - សាខារូបវិទ្យាដែលសិក្សាពីអន្តរកម្ម ភាគល្អិតសាកអគ្គិសនី និងប្រភេទពិសេសនៃរូបធាតុដែលបង្កើតដោយភាគល្អិតទាំងនេះ - វាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច .

1. អេឡិចត្រូនិច

អេឡិចត្រូស្ទិក- ផ្នែកមួយនៃអេឡិចត្រូឌីណាមិកដែលសិក្សាពីអន្តរកម្ម សាកសពដែលមិនមានចលនា . វាលអគ្គីសនីដែលអនុវត្តអន្តរកម្មនេះត្រូវបានគេហៅថា អេឡិចត្រូស្ទិក .

១.១. ការគិតថ្លៃអគ្គិសនី។

វិធីដើម្បីទទួលបានការគិតថ្លៃ។ ច្បាប់នៃការអភិរក្សបន្ទុកអគ្គីសនី។

នៅក្នុងធម្មជាតិ បន្ទុកអគ្គីសនីមានពីរប្រភេទ ដែលហៅថា វិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន។ តាមប្រវត្តិសាស្ត្រ វាជាទម្លាប់ក្នុងការហៅការចោទប្រកាន់វិជ្ជមានស្រដៀងទៅនឹងការចោទប្រកាន់ដែលកើតឡើងនៅពេលដែលកញ្ចក់ត្រូវបានជូតលើសូត្រ។ អវិជ្ជមាន - ការចោទប្រកាន់ស្រដៀងគ្នាទៅនឹងអ្វីដែលកើតឡើងនៅពេលដែល amber ត្រូវបានជូតប្រឆាំងនឹងរោម។ ការចោទប្រកាន់នៃសញ្ញាដូចគ្នាបង្ខូចគ្នាទៅវិញទៅមក ការចោទប្រកាន់នៃសញ្ញាផ្សេងគ្នាទាក់ទាញ (រូបភាព 1.1) ។

សំខាន់គឺការគិតថ្លៃអគ្គិសនី អាតូមិច (ផ្តាច់មុខ) ។ នេះមានន័យថា ក្នុងធម្មជាតិមានបន្ទុកតូចបំផុត ដែលមិនអាចបំបែកបានបន្ថែមទៀត ហៅថា បន្ទុកបឋម។ តម្លៃ បឋមសិក្សា គិតថ្លៃដោយ តម្លៃដាច់ខាតនៅក្នុង SI:

ការចោទប្រកាន់អគ្គិសនីមាននៅក្នុងភាគល្អិតបឋមជាច្រើន ជាពិសេស អេឡិចត្រុង និងប្រូតុង ដែលជាផ្នែកនៃ អាតូមផ្សេងៗដែលរាងកាយទាំងអស់នៅក្នុងធម្មជាតិត្រូវបានសាងសង់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយគួរកត់សំគាល់ថាយោងទៅតាម គំនិតទំនើបភាគល្អិតអន្តរកម្មយ៉ាងខ្លាំង - ហាដរ៉ុន (មេសុននិងបារីយ៉ុង) - ត្រូវបានបង្កើតឡើងពីអ្វីដែលគេហៅថា quarks - ភាគល្អិតពិសេសដែលផ្ទុក ប្រភាគគិតថ្លៃ។ បច្ចុប្បន្ននេះ quarks ប្រាំមួយប្រភេទត្រូវបានគេស្គាល់ - u, d, s, t, b និង c - យោងតាមអក្សរដំបូងនៃពាក្យ: ឡើង- ខាងលើ, ចុះ- ទាបជាង, ផ្លូវចំហៀង- ចំហៀង (ឬ ចម្លែក- ចម្លែក), កំពូល- កំពូល, បាត- ខ្លាំងនិង មន្តស្នេហ៍- មន្តស្នេហ៍។ quarks ទាំងនេះបំបែកជាគូ: (u,d), (c,s), (t,b) ។ Quarks u, c, t មានបន្ទុក +2/3 ហើយបន្ទុក quarks d, s, b គឺ -1/3 ។ quark នីមួយៗមានរបស់វា។ វត្ថុបុរាណ. លើសពីនេះទៀត quarks នីមួយៗអាចមានពណ៌មួយក្នុងចំណោមបីពណ៌ (ក្រហម លឿង និងខៀវ)។ Mesons ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ quarks ពីរ baryons ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយបី។ នៅក្នុង quarks រដ្ឋដោយឥតគិតថ្លៃ មិនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ. នេះអនុញ្ញាតឱ្យយើងពិចារណាថាបន្ទុកបឋមនៅក្នុងធម្មជាតិនៅតែមាន ចំនួនគត់គិតថ្លៃ អ៊ីប៉ុន្តែមិនមែនទេ។ ប្រភាគបន្ទុក quark ។ ការចោទប្រកាន់នៃសាកសពម៉ាក្រូត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការរួមបញ្ចូលគ្នានៃបន្ទុកបឋមហើយដូច្នេះ។ ចំនួនគត់ពហុគុណនៃ e.

សម្រាប់ការពិសោធន៍ជាមួយ បន្ទុកអគ្គិសនីប្រើ វិធីផ្សេងៗទទួលពួកគេ។ វិធីសាមញ្ញបំផុតនិងចាស់បំផុត។ ត្រដុសរាងកាយមួយដោយមួយផ្សេងទៀត។ ក្នុងករណីនេះ ការកកិតខ្លួនឯងមិនដើរតួនាទីជាមូលដ្ឋាននៅទីនេះទេ។ ការគិតថ្លៃអគ្គិសនីតែងតែកើតឡើងនៅពេលដែលផ្ទៃនៃសាកសពទំនាក់ទំនងមានទំនាក់ទំនងជិតស្និទ្ធ។ ការកកិត (ការកិន) អាចជួយលុបបំបាត់ភាពមិនប្រក្រតីលើផ្ទៃនៃសាកសពដែលមានទំនាក់ទំនង ដែលការពារពួកវាពីការជាប់ស្អិតជាប់គ្នា ដែលបង្កើតបានជា លក្ខខណ្ឌអំណោយផលដើម្បីផ្ទេរបន្ទុកពីស្ថាប័នមួយទៅស្ថាប័នមួយទៀត។ វិធីសាស្រ្តនៃការទទួលបានបន្ទុកអគ្គិសនីនេះ ផ្អែកលើប្រតិបត្តិការរបស់ម៉ាស៊ីនអគ្គិសនីមួយចំនួន ឧទាហរណ៍ ម៉ាស៊ីនភ្លើងអេឡិចត្រូនិច Van de Graaff (Van de Graaff R., 1901-1967) ដែលប្រើក្នុងរូបវិទ្យាថាមពលខ្ពស់។

មធ្យោបាយមួយទៀតដើម្បីទទួលបានបន្ទុកអគ្គីសនីគឺផ្អែកលើការប្រើប្រាស់បាតុភូត ការបញ្ចូលអេឡិចត្រូស្ទិច . ខ្លឹមសាររបស់វាត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1.2 ។ ចូរយកវាមកចែកជាពីរផ្នែក មិនគិតថ្លៃទៅរាងកាយលោហធាតុ (ដោយមិនប៉ះវា) រាងកាយមួយផ្សេងទៀត, ចោទប្រកាន់, និយាយ, វិជ្ជមាន។ ដោយសារតែការផ្លាស់ទីលំនៅនៃប្រភាគជាក់លាក់នៃអេឡិចត្រុងអវិជ្ជមានដោយឥតគិតថ្លៃនៅក្នុងលោហៈ។ ពាក់កណ្តាលខាងឆ្វេងរាងកាយដើមនឹងទទួលបានបន្ទុកអវិជ្ជមានលើស ហើយអ្នកដែលត្រឹមត្រូវនឹងទទួលបានទំហំដូចគ្នា ប៉ុន្តែផ្ទុយពីសញ្ញា បន្ទុកវិជ្ជមាន។ ប្រសិនបើឥឡូវនេះនៅក្នុងវត្តមាននៃរាងកាយដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ពីខាងក្រៅ, យើង dilute ពាក់កណ្តាលទាំងពីរចូលទៅក្នុង ភាគីផ្សេងគ្នាហើយយកតួដែលបានចោទប្រកាន់ចេញ បន្ទាប់មកពួកគេម្នាក់ៗនឹងជា ចោទប្រកាន់. ជាលទ្ធផល យើងនឹងទទួលបានសាកសពថ្មីពីរដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ដោយបន្ទុកស្មើគ្នាក្នុងទំហំ និងផ្ទុយគ្នានៅក្នុងសញ្ញា។

ក្នុងករណីពិសេសរបស់យើង បន្ទុកសរុបនៃរូបកាយដើមមុន និងក្រោយការពិសោធន៍មិនផ្លាស់ប្តូរទេ - វានៅតែស្មើនឹងសូន្យ៖

q = q − + q + = 0

១.២. អន្តរកម្មនៃបន្ទុកអគ្គីសនី។

ច្បាប់របស់ Coulomb ។ ការអនុវត្តច្បាប់របស់ Coulomb ដើម្បីគណនាកម្លាំងអន្តរកម្មនៃសាកសពដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់បន្ថែម។

ច្បាប់នៃអន្តរកម្មនៃបន្ទុកអគ្គីសនីត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1785 ដោយលោក Charles Coulomb (CoulombSh., 1736-1806) ។ Coulomb បានវាស់កម្លាំងនៃអន្តរកម្មរវាងបាល់តូចពីរ អាស្រ័យលើទំហំនៃបន្ទុក និងចម្ងាយរវាងពួកវា ដោយប្រើតុល្យភាពរមួលដែលរចនាឡើងជាពិសេសដោយគាត់ (រូបភាព 1.3) ។ ជាលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍របស់គាត់ Coulomb បានរកឃើញនោះ។ កម្លាំងនៃអន្តរកម្មនៃការចោទប្រកាន់ពីរគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងទំហំនៃបន្ទុកនីមួយៗ និងសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងការ៉េនៃចម្ងាយរវាងពួកវា ខណៈដែលទិសដៅនៃកម្លាំងស្របគ្នាជាមួយនឹងបន្ទាត់ត្រង់ឆ្លងកាត់ការចោទប្រកាន់ទាំងពីរ។:

នៅក្នុងពាក្យផ្សេងទៀតយើងអាចសរសេរ:

មេគុណនៃសមាមាត្រ k អាស្រ័យលើជម្រើសនៃឯកតារង្វាស់នៃបរិមាណដែលរួមបញ្ចូលក្នុងរូបមន្តនេះ៖

ជាទូទៅឥឡូវនេះ ប្រព័ន្ធអន្តរជាតិឯកតារង្វាស់ (SI) ច្បាប់របស់ Coulomb ត្រូវបានសរសេរ ដូច្នេះក្នុងទម្រង់៖

វាត្រូវតែត្រូវបានបញ្ជាក់ជាថ្មីម្តងទៀតថានៅក្នុងទម្រង់នេះច្បាប់ Coulomb ត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់តែការចោទប្រកាន់ចំណុចប៉ុណ្ណោះ ពោលគឺ តួដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ វិមាត្រដែលអាចត្រូវបានគេមិនយកចិត្តទុកដាក់ក្នុងការប្រៀបធៀបជាមួយចម្ងាយរវាងពួកវា។ ប្រសិនបើលក្ខខណ្ឌនេះមិនត្រូវបានបំពេញ នោះច្បាប់របស់ Coulomb ត្រូវតែសរសេរជាទម្រង់ឌីផេរ៉ង់ស្យែលសម្រាប់គូនីមួយៗនៃការចោទប្រកាន់បឋម dq1 និង dq2 ដែលសាកសពចោទប្រកាន់ "បំបែក"៖

បន្ទាប់មក កម្លាំងពេញលេញអន្តរកម្មនៃសាកសពសាកថ្មម៉ាក្រូស្កូបពីរនឹងត្រូវបានតំណាងដូចជា៖

ការរួមបញ្ចូលនៅក្នុងរូបមន្តនេះត្រូវបានអនុវត្តលើការចោទប្រកាន់ទាំងអស់នៃរាងកាយនីមួយៗ។
ឧទាហរណ៍។ ស្វែងរកកម្លាំង F ដែលធ្វើសកម្មភាពលើចំនុចបន្ទុក Q ពីផ្នែកម្ខាងនៃខ្សែដែលគិតថ្លៃ rectilinear ដែលលាតសន្ធឹងគ្មានកំណត់ (រូបភាព 1.4) ។ ចម្ងាយពីបន្ទុកទៅ filament a ដង់ស៊ីតេបន្ទុកលីនេអ៊ែរនៃ filament τ ។

កម្លាំងដែលត្រូវការគឺ F = Fx = Qτ/(2πε0a) ។

១.៣. វាលអគ្គិសនី។ កម្លាំងវាលអគ្គិសនី។ គោលការណ៍នៃ superposition នៃវាលអគ្គិសនី។
អន្តរកម្មនៃបន្ទុកអគ្គីសនីត្រូវបានអនុវត្តតាមរយៈប្រភេទពិសេសនៃសារធាតុដែលបង្កើតឡើងដោយភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ - វាលអគ្គីសនី។ បន្ទុកអគ្គីសនីផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិនៃលំហជុំវិញ។ នេះត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងការពិតដែលថាការចោទប្រកាន់មួយផ្សេងទៀតដែលដាក់នៅជិតរាងកាយដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ (សូមហៅវាថាបន្ទុកសាកល្បង) ត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយកម្លាំងមួយ (រូបភាព 1.5) ។ ដោយទំហំនៃកម្លាំងនេះមនុស្សម្នាក់អាចវិនិច្ឆ័យ "អាំងតង់ស៊ីតេ" នៃវាលដែលបង្កើតឡើងដោយបន្ទុក q ។ ដើម្បីឱ្យកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើបន្ទុកតេស្តដើម្បីកំណត់លក្ខណៈនៃវាលអគ្គិសនីយ៉ាងជាក់លាក់នៅចំណុចដែលបានផ្តល់ឱ្យក្នុងលំហ បន្ទុកតេស្តត្រូវតែច្បាស់ជាបន្ទុក។

រូប ១.៥. ដើម្បីកំណត់កម្លាំងនៃវាលអគ្គិសនី។
ដោយការដាក់បន្ទុកសាកល្បង qpr នៅចម្ងាយជាក់លាក់ r ពីបន្ទុក q (រូបភាព 1.5) យើងឃើញថាវាត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយកម្លាំងដែលមានទំហំ

អាស្រ័យលើតម្លៃនៃការគិតថ្លៃសាកល្បងដែលបានយក qpr ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វាងាយស្រួលណាស់ក្នុងការដឹងថាសម្រាប់ការគិតថ្លៃសាកល្បងទាំងអស់ សមាមាត្រ F/ qpr នឹងដូចគ្នា ហើយអាស្រ័យតែលើបរិមាណ q និង r ដែលកំណត់វាលបន្ទុក q នៅចំណុចដែលបានផ្តល់ឱ្យ r ។ ដូច្នេះវាជារឿងធម្មតាទេ ដែលយកសមាមាត្រនេះជាបរិមាណកំណត់លក្ខណៈ "អាំងតង់ស៊ីតេ" ឬដូចដែលពួកគេនិយាយ អាំងតង់ស៊ីតេនៃវាលអគ្គិសនី (ក្នុង ករណីនេះវាលបន្ទុកចំណុច):
.
ដូច្នេះភាពខ្លាំងនៃវាលអគ្គីសនីគឺជាលក្ខណៈថាមពលរបស់វា។ ជាលេខ វាស្មើនឹងកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើបន្ទុកសាកល្បង qpr = +1 ដែលដាក់ក្នុងវាលនេះ។
កម្លាំងវាលគឺជាវ៉ិចទ័រ។ ទិសដៅរបស់វាស្របគ្នានឹងទិសដៅនៃវ៉ិចទ័រកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើបន្ទុកចំណុចដែលដាក់ក្នុងវាលនេះ។ ដូច្នេះប្រសិនបើបន្ទុកចំណុច q ត្រូវបានដាក់ក្នុងវាលអគ្គិសនីជាមួយនឹងកម្លាំង នោះកម្លាំងនឹងធ្វើសកម្មភាពលើវា៖

វិមាត្រនៃកម្លាំងវាលអគ្គិសនីនៅក្នុង SI: .
វាលអគ្គីសនីត្រូវបានបង្ហាញយ៉ាងងាយស្រួលដោយប្រើបន្ទាត់នៃកម្លាំង។ បន្ទាត់នៃកម្លាំងគឺជាបន្ទាត់ដែលវ៉ិចទ័រតង់សង់នៅចំណុចនីមួយៗស្របគ្នាជាមួយនឹងទិសដៅនៃវ៉ិចទ័រកម្លាំងវាលអគ្គិសនីនៅចំណុចនោះ។ វាត្រូវបានទទួលយកជាទូទៅ បន្ទាត់នៃកម្លាំងចាប់ផ្តើមជាមួយ ការចោទប្រកាន់វិជ្ជមានហើយបញ្ចប់ដោយអវិជ្ជមាន (ឬទៅកាន់ភាពគ្មានទីបញ្ចប់) ហើយមិនត្រូវបានរំខានគ្រប់ទីកន្លែង។ ឧទាហរណ៍នៃបន្ទាត់នៃកម្លាំងនៃវាលអគ្គិសនីមួយចំនួនត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភាព 1.6 ។
រូប ១.៦. ឧទាហរណ៍នៃរូបភាពនៃវាលអគ្គិសនីដោយប្រើបន្ទាត់នៃកម្លាំង: បន្ទុកចំណុច (វិជ្ជមាននិងអវិជ្ជមាន), ឌីប៉ូល, វាលអគ្គិសនីឯកសណ្ឋាន។
វាលអគ្គីសនីគោរពតាមគោលការណ៍នៃ superposition (បន្ថែម) ដែលអាចបង្កើតបានដូចខាងក្រោម: កម្លាំងនៃវាលអគ្គិសនីដែលបានបង្កើតនៅចំណុចជាក់លាក់មួយក្នុងលំហដោយប្រព័ន្ធបន្ទុកគឺស្មើនឹងផលបូកវ៉ិចទ័រនៃភាពខ្លាំងនៃវាលអគ្គិសនី។ បង្កើតនៅចំណុចដូចគ្នាក្នុងលំហ ដោយបន្ទុកនីមួយៗដាច់ដោយឡែកពីគ្នា៖

ឧទាហរណ៍។ ស្វែងរកកម្លាំងវាលអគ្គិសនី E នៃឌីប៉ូលមួយ (ប្រព័ន្ធនៃការចោទប្រកាន់ចំណុចតភ្ជាប់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងពីរ សញ្ញាផ្ទុយ) នៅចំណុចមួយដែលស្ថិតនៅចម្ងាយ r1 ពីការចោទប្រកាន់ - q និងនៅចម្ងាយ r2 ពីការចោទប្រកាន់ + q (រូបភាព 1.7) ។ ចម្ងាយរវាងការចោទប្រកាន់ (ដៃ dipole) គឺស្មើនឹងលីត្រ។

រូប ១.៧. នៅលើការគណនាកម្លាំងវាលអគ្គីសនីនៃប្រព័ន្ធនៃការចោទប្រកាន់ពីរចំណុច។

ប្រធានបទនៃអេឡិចត្រូឌីណាមិកបុរាណ

អេឡិចត្រូឌីណាមិកបុរាណ គឺជាទ្រឹស្ដីដែលពន្យល់ពីឥរិយាបទនៃវាលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកដែលអនុវត្តអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចរវាងបន្ទុកអគ្គិសនី។

ច្បាប់នៃអេឡិចត្រូឌីណាមិកម៉ាក្រូស្កូបបុរាណត្រូវបានបង្កើតនៅក្នុងសមីការរបស់ Maxwell ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកកំណត់តម្លៃនៃលក្ខណៈនៃវាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច៖ កម្លាំងវាលអគ្គិសនី អ៊ីនិងអាំងឌុចស្យុងម៉ាញេទិក អេនៅក្នុងកន្លែងទំនេរ និងនៅក្នុងសាកសពម៉ាក្រូស្កូប អាស្រ័យលើការចែកចាយបន្ទុកអគ្គិសនី និងចរន្តនៅក្នុងលំហ។

អន្តរកម្មនៃបន្ទុកអគ្គីសនីស្ថានីត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសមីការនៃអេឡិចត្រូស្ទិចដែលអាចទទួលបានជាផលវិបាកនៃសមីការរបស់ Maxwell ។

វាលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកមីក្រូទស្សន៍ដែលបង្កើតឡើងដោយភាគល្អិតបន្ទុកនីមួយៗនៅក្នុងអេឡិចត្រូឌីណាមិកបុរាណត្រូវបានកំណត់ដោយសមីការ Lorentz-Maxwell ដែលបង្កប់ន័យបុរាណ។ ទ្រឹស្តីស្ថិតិដំណើរការអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៅក្នុងសាកសពម៉ាក្រូស្កូប។ ជាមធ្យមសមីការទាំងនេះនាំទៅដល់សមីការរបស់ Maxwell ។

ក្នុងចំណោមទាំងអស់។ ប្រភេទដែលគេស្គាល់អន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកជាប់ចំណាត់ថ្នាក់ទី 1 នៅក្នុងវិសាលភាពនិងភាពខុសគ្នានៃការបង្ហាញ។ នេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថារាងកាយទាំងអស់ត្រូវបានបង្កើតឡើងពីភាគល្អិតបន្ទុកអគ្គិសនី (វិជ្ជមាននិងអវិជ្ជមាន) អន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលនៅលើដៃមួយគឺមានលំដាប់ជាច្រើននៃរ៉ិចទ័រខ្លាំងជាងទំនាញផែនដីនិងខ្សោយនិងនៅលើផ្សេងទៀត។ ដៃគឺវែង ផ្ទុយទៅនឹងអន្តរកម្មខ្លាំង។

អន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ សែលអាតូមិចការភ្ជាប់អាតូមចូលទៅក្នុងម៉ូលេគុល (កម្លាំង ចំណងគីមី) និងការបង្កើតសារធាតុខាប់ (អន្តរអាតូមិក អន្តរកម្មអន្តរម៉ូលេគុល)។

ច្បាប់នៃអេឡិចត្រូឌីណាមិកបុរាណគឺមិនអាចអនុវត្តបាននៅប្រេកង់ខ្ពស់ ហើយតាមនោះ ប្រវែងរលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកតូច ពោលគឺឧ។ សម្រាប់ដំណើរការដែលកើតឡើងនៅលើចន្លោះពេលចន្លោះតូច។ ក្នុងករណីនេះច្បាប់នៃអេឡិចត្រូឌីណាមិកកង់ទិចមានសុពលភាព។

១.២. បន្ទុកអគ្គីសនីនិងភាពមិនច្បាស់លាស់របស់វា។
ទ្រឹស្តីបទខ្លី

ការអភិវឌ្ឍនៃរូបវិទ្យាបានបង្ហាញថារាងកាយនិង លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីសារធាតុត្រូវបានកំណត់យ៉ាងទូលំទូលាយដោយកម្លាំងអន្តរកម្ម ដោយសារវត្តមាន និងអន្តរកម្មនៃបន្ទុកអគ្គិសនីនៃម៉ូលេគុល និងអាតូមនៃសារធាតុផ្សេងៗ។

វាត្រូវបានគេដឹងថានៅក្នុងធម្មជាតិមានពីរប្រភេទនៃបន្ទុកអគ្គិសនី: វិជ្ជមាននិងអវិជ្ជមាន។ ពួកវាអាចមាននៅក្នុងទម្រង់ ភាគល្អិតបឋម៖ អេឡិចត្រុង ប្រូតុង ប៉ូស៊ីតរ៉ុន អ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន។ល។ ក៏ដូចជា "អគ្គិសនីឥតគិតថ្លៃ" ប៉ុន្តែមានតែក្នុងទម្រង់ជាអេឡិចត្រុងប៉ុណ្ណោះ។ ដូច្នេះរាងកាយដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមានគឺជាបណ្តុំនៃបន្ទុកអគ្គីសនីដែលមានកង្វះអេឡិចត្រុងហើយរាងកាយដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមាន - ជាមួយនឹងការលើសរបស់វា។ ការចោទប្រកាន់នៃសញ្ញាផ្សេងគ្នាផ្តល់សំណងដល់គ្នាទៅវិញទៅមក ដូច្នេះហើយនៅក្នុងសាកសពដែលមិនមានការចោទប្រកាន់ តែងតែមានការចោទប្រកាន់នៃសញ្ញាទាំងពីរក្នុងបរិមាណដែលឥទ្ធិពលសរុបរបស់ពួកគេត្រូវបានផ្តល់សំណង។

ដំណើរការចែកចាយឡើងវិញវិជ្ជមាន និង ការចោទប្រកាន់អវិជ្ជមានសាកសពដែលមិនត្រូវបានចោទប្រកាន់ ឬក្នុងចំណោម ផ្នែកដាច់ដោយឡែកនៃរូបកាយដូចគ្នា ស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពល កត្តាផ្សេងៗបានហៅ អគ្គិសនី.

ចាប់តាំងពីការចែកចាយឡើងវិញនៃអេឡិចត្រុងដោយឥតគិតថ្លៃកើតឡើងកំឡុងពេលអគ្គិសនី ជាឧទាហរណ៍ អង្គធាតុអន្តរកម្មទាំងពីរត្រូវបានអគ្គិសនី ដែលក្នុងនោះមួយគឺវិជ្ជមាន និងមួយទៀតអវិជ្ជមាន។ ចំនួននៃការគិតថ្លៃ (វិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន) នៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។

នេះបង្កប់ន័យការសន្និដ្ឋានថា ការចោទប្រកាន់មិនត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយមិនរលាយបាត់ឡើយ ប៉ុន្តែត្រូវបានចែកចាយឡើងវិញរវាងតួដែលមានអន្តរកម្ម និងផ្នែកនៃរាងកាយដូចគ្នា នៅក្នុង តាមបរិមាណនៅសល់មិនផ្លាស់ប្តូរ។

នេះជាអត្ថន័យនៃច្បាប់នៃការអភិរក្សបន្ទុកអគ្គិសនី ដែលអាចសរសេរតាមគណិតវិទ្យាដូចតទៅ៖

ទាំងនោះ។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធដាច់ស្រយាល ផលបូកពិជគណិតនៃការគិតថ្លៃអគ្គិសនីនៅតែថេរ។

ប្រព័ន្ធដាច់ស្រយាលមួយត្រូវបានគេយល់ថាជាប្រព័ន្ធដែលមិនមានសារធាតុផ្សេងទៀតជ្រាបចូលបាន លើកលែងតែហ្វូតុងនៃពន្លឺ និងនឺត្រុង ព្រោះវាមិនមានបន្ទុក។

វាត្រូវតែត្រូវបានដោយសារក្នុងចិត្តថាបន្ទុកអគ្គីសនីសរុប ប្រព័ន្ធដាច់ស្រយាល។គឺជាវិចារណញាណដែលទាក់ទងគ្នាដោយសារ អ្នកសង្កេតការណ៍ដែលមានទីតាំងនៅកន្លែងណាក៏បាន ប្រព័ន្ធ inertialកូអរដោណេ វាស់បន្ទុក ទទួលបានតម្លៃដូចគ្នា។

ការពិសោធន៍មួយចំនួន ជាពិសេសច្បាប់នៃអេឡិចត្រូលីស ការពិសោធន៍របស់មីលីកាន ជាមួយនឹងការធ្លាក់ចុះនៃប្រេង បានបង្ហាញថា នៅក្នុងធម្មជាតិ បន្ទុកអគ្គីសនីគឺដាច់ដោយឡែកពីបន្ទុករបស់អេឡិចត្រុង។ ការចោទប្រកាន់ណាមួយគឺជាពហុគុណនៃចំនួនគត់នៃបន្ទុកអេឡិចត្រុង។

នៅក្នុងដំណើរការនៃចរន្តអគ្គិសនី បន្ទុកផ្លាស់ប្តូរដោយឡែក (បរិមាណ) ដោយតម្លៃនៃបន្ទុកអេឡិចត្រុង។ ការគណនាបរិមាណគឺជាច្បាប់សកលនៃធម្មជាតិ។

នៅក្នុងអេឡិចត្រូស្ទិច លក្ខណៈសម្បត្តិ និងអន្តរកម្មនៃការចោទប្រកាន់ដែលមិនចល័តនៅក្នុងស៊ុមនៃសេចក្តីយោងដែលពួកវាមានទីតាំងនៅត្រូវបានសិក្សា។

វត្តមាននៃបន្ទុកអគ្គិសនីនៅក្នុងសាកសពធ្វើឱ្យពួកវាមានអន្តរកម្មជាមួយនឹងអង្គធាតុដែលមានបន្ទុកផ្សេងៗ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ សាកសពដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ដោយឈ្មោះដូចគ្នា វាយគ្នាទៅវិញទៅមក និងចោទប្រកាន់ផ្ទុយគ្នា ពួកគេទាក់ទាញ។

ទ្រឹស្ដីនៃអន្តរកម្មរយៈចម្ងាយខ្លី គឺជាទ្រឹស្ដីមួយនៃអន្តរកម្មក្នុងរូបវិទ្យា។ នៅក្នុងរូបវិទ្យា អន្តរកម្មត្រូវបានគេយល់ថាជាឥទ្ធិពលនៃរូបកាយ ឬភាគល្អិតលើគ្នាទៅវិញទៅមក ដែលនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្ដូរស្ថានភាពនៃចលនារបស់ពួកគេ។

នៅក្នុងមេកានិច Newtonian សកម្មភាពទៅវិញទៅមកនៃសាកសពនៅលើគ្នាទៅវិញទៅមកត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈបរិមាណដោយកម្លាំង។ ច្រើនទៀត លក្ខណៈទូទៅអន្តរកម្មគឺជាថាមពលសក្តានុពល។

ដំបូងគំនិតនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងរូបវិទ្យាដែលអន្តរកម្មរវាងរាងកាយអាចត្រូវបានអនុវត្តដោយផ្ទាល់តាមរយៈ ទំហំទទេដែលមិនចូលរួមក្នុងការបញ្ជូនអន្តរកម្ម។ ការផ្ទេរអន្តរកម្មកើតឡើងភ្លាមៗ។ ដូច្នេះហើយ វាត្រូវបានគេជឿថា ចលនារបស់ផែនដីគួរតែភ្លាមៗ នាំទៅរកការផ្លាស់ប្តូរនៃកម្លាំងទំនាញដែលដើរតួនៅលើព្រះច័ន្ទ។ នេះជាអត្ថន័យនៃអ្វីដែលហៅថាទ្រឹស្ដីនៃអន្តរកម្មហៅថាទ្រឹស្ដីនៃសកម្មភាពរយៈចម្ងាយឆ្ងាយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ គំនិតទាំងនេះត្រូវបានគេបោះបង់ចោលថាមិនពិតបន្ទាប់ពីការរកឃើញ និងសិក្សាអំពីវាលអេឡិចត្រូ។

វាត្រូវបានបង្ហាញថា អន្តរកម្មនៃអង្គធាតុដែលសាកដោយអគ្គិសនីគឺមិនភ្លាមៗទេ ហើយចលនានៃភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកមួយនាំទៅរកការផ្លាស់ប្តូរនៃកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើភាគល្អិតផ្សេងទៀត មិនមែននៅពេលតែមួយនោះទេ ប៉ុន្តែបានតែបន្ទាប់ពីរយៈពេលកំណត់ប៉ុណ្ណោះ។

ភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកអគ្គិសនីនីមួយៗបង្កើតជាវាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលធ្វើសកម្មភាពលើភាគល្អិតផ្សេងទៀត i.e. អន្តរកម្មត្រូវបានបញ្ជូនតាមរយៈ "អន្តរការី" - វាលអេឡិចត្រូ។ ល្បឿននៃការសាយភាយនៃវាលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកគឺស្មើនឹងល្បឿននៃការសាយភាយពន្លឺក្នុងកន្លែងទំនេរ។ ក្រោកឡើង ទ្រឹស្តីថ្មី។ទ្រឹស្តីអន្តរកម្មនៃអន្តរកម្មរយៈពេលខ្លី។

យោងតាមទ្រឹស្ដីនេះ អន្តរកម្មរវាងរូបកាយត្រូវបានអនុវត្តតាមរយៈវាលជាក់លាក់ (ឧទាហរណ៍ទំនាញតាមរយៈ វាលទំនាញ) ចែកចាយជាបន្តបន្ទាប់ក្នុងលំហ។

បន្ទាប់ពីការមកដល់នៃទ្រឹស្តីវាលកង់ទិច គំនិតនៃអន្តរកម្មបានផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំង។

យោងតាមទ្រឹស្ដីកង់ទិច វិស័យណាមួយមិនបន្ត ប៉ុន្តែមានរចនាសម្ព័ន្ធដាច់ដោយឡែក។

ដោយសារភាពស៊ីសង្វាក់នៃ corpuscular-wave dualism ភាគល្អិតមួយចំនួនត្រូវគ្នាទៅនឹងវាលនីមួយៗ។ ភាគល្អិតដែលត្រូវបានគេចោទប្រកាន់ជាបន្តបន្ទាប់បញ្ចេញនិងស្រូបយករូបធាតុ ដែលបង្កើតជាវាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចជុំវិញពួកវា។ អន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៅក្នុងទ្រឹស្ដីវាលកង់ទិចគឺជាលទ្ធផលនៃការផ្លាស់ប្តូរភាគល្អិតដោយហ្វូតុង (quanta) នៃវាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច i.e. ហ្វូតុនគឺជាក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូននៃអន្តរកម្មបែបនេះ។ ដូចគ្នានេះដែរ ប្រភេទផ្សេងទៀតនៃអន្តរកម្មកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការផ្លាស់ប្តូរភាគល្អិតដោយ quanta នៃវាលដែលត្រូវគ្នា។

ទោះបីជាមានភាពខុសគ្នានៃឥទ្ធិពលនៃរូបកាយលើគ្នាទៅវិញទៅមក (អាស្រ័យលើអន្តរកម្មនៃភាគល្អិតបឋមនៃធាតុផ្សំរបស់វា) នៅក្នុងធម្មជាតិយោងទៅតាមទិន្នន័យទំនើបមានតែបួនប្រភេទប៉ុណ្ណោះ។ អន្តរកម្មជាមូលដ្ឋាន: ទំនាញ, ខ្សោយ, អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច និងខ្លាំង (តាមលំដាប់នៃអាំងតង់ស៊ីតេអន្តរកម្ម) ។ អាំងតង់ស៊ីតេនៃអន្តរកម្មត្រូវបានកំណត់ដោយថេរ coupling (ជាពិសេសបន្ទុកអគ្គីសនីសម្រាប់អន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចគឺជាថេរ coupling) ។

ទំនើប ទ្រឹស្តី Quantumអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចពិពណ៌នាយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះនូវបាតុភូតអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកដែលគេស្គាល់ទាំងអស់។

នៅទសវត្សរ៍ទី 60 - 70 នៃសតវត្សទីវាត្រូវបានសាងសង់ជាចម្បង ទ្រឹស្តីបង្រួបបង្រួមអន្តរកម្មខ្សោយ និងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (ហៅថាអន្តរកម្មអេឡិចត្រូវ៉ក) នៃ lepton និង quarks ។

ទ្រឹស្តីទំនើបអន្តរកម្មខ្លាំងគឺ ក្រូម៉ូឌីណាមិកកង់ទិច។

ការប៉ុនប៉ងកំពុងត្រូវបានធ្វើឡើងដើម្បីបញ្ចូលគ្នានូវចរន្តអគ្គិសនី និងអន្តរកម្មដ៏រឹងមាំទៅក្នុងអ្វីដែលគេហៅថា "ការបង្រួបបង្រួមដ៏អស្ចារ្យ" ក៏ដូចជាការរួមបញ្ចូលពួកវានៅក្នុងគ្រោងការណ៍តែមួយនៃអន្តរកម្មទំនាញផែនដី។

និយមន័យ ១

អេឡិចត្រូឌីណាមិចគឺជាទ្រឹស្ដីមួយដែលពិចារណា ដំណើរការអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៅក្នុងកន្លែងទំនេរ និងបរិយាកាសផ្សេងៗ។

អេឡិចត្រូឌីណាមិកគ្របដណ្តប់សរុបនៃដំណើរការ និងបាតុភូតដែលនៅក្នុងនោះ។ តួនាទីសំខាន់លេងសកម្មភាពរវាងភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ ដែលត្រូវបានអនុវត្តដោយវាលអេឡិចត្រូ។

ប្រវត្តិនៃការអភិវឌ្ឍន៍អេឡិចត្រូឌីណាមិក

ប្រវត្តិសាស្រ្តនៃការអភិវឌ្ឍន៍នៃអេឡិចត្រូឌីណាមិកគឺជាប្រវត្តិសាស្រ្តនៃការវិវត្តន៍នៃប្រពៃណី គំនិតរាងកាយ. សូម្បីតែមុនពាក់កណ្តាលសតវត្សទី 18 ក៏ដោយក៏លទ្ធផលពិសោធន៍សំខាន់ៗត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលបណ្តាលមកពីអគ្គិសនី:

ការឈ្លានពាននិងការទាក់ទាញ;
ការបែងចែកសារធាតុទៅជាអ៊ីសូឡង់និងចំហាយ;
អត្ថិភាពនៃអគ្គិសនីពីរប្រភេទ។

លទ្ធផលគួរឱ្យកត់សម្គាល់ក៏ត្រូវបានសម្រេចនៅក្នុងការសិក្សាអំពីម៉ាញេទិកផងដែរ។ ការប្រើប្រាស់អគ្គិសនីបានចាប់ផ្តើមនៅពាក់កណ្តាលទីពីរនៃសតវត្សទី 18 ។ ការលេចឡើងនៃសម្មតិកម្មនៃចរន្តអគ្គិសនីជាសារធាតុសម្ភារៈពិសេសត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងឈ្មោះរបស់ Franklin (1706-1790) ហើយនៅឆ្នាំ 1785 Coulomb បានបង្កើតច្បាប់នៃអន្តរកម្មនៃការចោទប្រកាន់ចំណុច។

វ៉ុល (១៧៤៥-១៨២៧) បានបង្កើតឧបករណ៍វាស់អគ្គិសនីជាច្រើន។ នៅឆ្នាំ 1820 ច្បាប់មួយត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលកំណត់ កម្លាំងមេកានិចដែលវាលម៉ាញេទិកធ្វើសកម្មភាពលើធាតុ ចរន្តអគ្គិសនី. បាតុភូតនេះ។ត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាច្បាប់របស់អំពែរ។ Ampere ក៏បានបង្កើតច្បាប់នៃកម្លាំងនៃចរន្តជាច្រើន។ នៅឆ្នាំ 1820 Oersted បានរកឃើញ សកម្មភាពម៉ាញេទិកចរន្តអគ្គិសនី។ ច្បាប់របស់អូមត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅឆ្នាំ 1826 ។

នៅក្នុងរូបវិទ្យា សម្មតិកម្មនៃចរន្តម៉ូលេគុល ដែលត្រូវបានស្នើឡើងដោយ Ampere ត្រឡប់មកវិញក្នុងឆ្នាំ 1820 គឺមានសារៈសំខាន់ជាពិសេស។ ហ្វារ៉ាដេយបានរកឃើញច្បាប់នៃការបញ្ចូលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៅឆ្នាំ១៨៣១។ James Clerk Maxwell (1831-1879) ក្នុងឆ្នាំ 1873 បានកំណត់សមីការដែលក្រោយមកបានក្លាយជា មូលដ្ឋានទ្រឹស្តីអេឡិចត្រូឌីណាមិក។ ផលវិបាកនៃសមីការរបស់ Maxwell គឺជាការទស្សន៍ទាយអំពីលក្ខណៈអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៃពន្លឺ។ គាត់ក៏បានព្យាករណ៍ពីលទ្ធភាពនៃអត្ថិភាពនៃរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។

យូរ ៗ ទៅ វិទ្យាសាស្ត្ររូបវិទ្យាមានគំនិតមួយអំពីវាលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកជាអង្គធាតុឯករាជ្យ ដែលជាប្រភេទនៃអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចក្នុងលំហ។ បាតុភូតម៉ាញេទិក និងអគ្គិសនីជាច្រើនតែងតែជំរុញចំណាប់អារម្មណ៍របស់មនុស្ស។

ជាញឹកញាប់ ពាក្យថា "អេឡិចត្រូឌីណាមិក" ត្រូវបានយល់ថាជាអេឡិចត្រូឌីណាមិកប្រពៃណី ដែលពណ៌នាតែប៉ុណ្ណោះ លក្ខណៈសម្បត្តិបន្តវាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។

វាលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកគឺ ប្រធានបទសំខាន់ការសិក្សាអំពីអេឡិចត្រូឌីណាមិក ក៏ដូចជាប្រភេទពិសេសនៃរូបធាតុ ដែលបង្ហាញដោយខ្លួនវានៅពេលមានអន្តរកម្មជាមួយភាគល្អិតដែលមានបន្ទុក។

Popov A.S. នៅឆ្នាំ 1895 គាត់បានបង្កើតវិទ្យុ។ វាគឺជានេះដែលមានឥទ្ធិពលសំខាន់លើ ការអភិវឌ្ឍន៍បន្ថែមទៀតបច្ចេកវិទ្យា និងវិទ្យាសាស្ត្រ។ សមីការរបស់ Maxwell អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីពិពណ៌នាអំពីបាតុភូតអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចទាំងអស់។ សមីការបង្កើតទំនាក់ទំនងនៃបរិមាណដែលកំណត់លក្ខណៈនៃដែនម៉ាញេទិច និងអគ្គិសនី ចែកចាយចរន្ត និងបន្ទុកក្នុងលំហ។

រូបភាពទី 1. ការអភិវឌ្ឍន៍នៃលទ្ធិអគ្គិសនី។ Author24 - ការផ្លាស់ប្តូរឯកសារសិស្សតាមអ៊ីនធឺណិត

ការបង្កើតនិងការអភិវឌ្ឍនៃអេឡិចត្រូឌីណាមិកប្រពៃណី

ជំហានសំខាន់ និងសំខាន់បំផុតក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍អេឡិចត្រូឌីណាមិកគឺការរកឃើញរបស់ហ្វារ៉ាដេយ - បាតុភូតនៃចរន្តអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (រំភើប កម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ូទ័រនៅក្នុង conductors ដោយប្រើវាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចជំនួស) ។ នេះគឺជាអ្វីដែលជាមូលដ្ឋាននៃវិស្វកម្មអគ្គិសនី។

Michael Faraday គឺ រូបវិទ្យាអង់គ្លេសដែលកើតក្នុងគ្រួសារជាងដែកនៅទីក្រុងឡុងដ៍។ គាត់បានបញ្ចប់ការសិក្សា បឋមសិក្សាហើយចាប់ពីអាយុ 12 ឆ្នាំបានធ្វើការជាក្មេងក្រដាស។ នៅឆ្នាំ 1804 គាត់បានក្លាយជានិស្សិតនៃជនអន្តោប្រវេសន៍បារាំង Ribot ដែលបានលើកទឹកចិត្តដល់បំណងប្រាថ្នារបស់ Faraday សម្រាប់ការអប់រំខ្លួនឯង។ ក្នុងការបង្រៀន គាត់បានស្វែងរកដើម្បីបំពេញចំណេះដឹងរបស់គាត់ វិទ្យាសាស្រ្តធម្មជាតិគីមីវិទ្យា និងរូបវិទ្យា។ នៅឆ្នាំ 1813 គាត់ត្រូវបានបង្ហាញជាមួយនឹងសំបុត្រទៅការបង្រៀនរបស់ Humphry Davy ដែលដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងជោគវាសនារបស់គាត់។ ដោយមានជំនួយរបស់គាត់ ហ្វារ៉ាដេយទទួលបានមុខតំណែងជាជំនួយការនៅ Royal Institution ។

សកម្មភាពវិទ្យាសាស្ត្ររបស់ហ្វារ៉ាដេយបានធ្វើឡើងនៅវិទ្យាស្ថានភូមិន្ទ ជាកន្លែងដែលគាត់បានជួយដាវីជាលើកដំបូងនៅក្នុងរបស់គាត់។ ការពិសោធន៍គីមីបន្ទាប់ពីនោះគាត់បានចាប់ផ្តើមដឹកនាំពួកគេដោយឯករាជ្យ។ ហ្វារ៉ាដេយទទួលបាន benzene ដោយកាត់បន្ថយក្លរីន និងឧស្ម័នផ្សេងៗទៀត។ នៅឆ្នាំ 1821 គាត់បានរកឃើញពីរបៀបដែលមេដែកបង្វិលជុំវិញ conductor ជាមួយចរន្ត ដូច្នេះហើយទើបបង្កើតគំរូដំបូងនៃម៉ូទ័រអេឡិចត្រិច។

ក្នុងរយៈពេល 10 ឆ្នាំខាងមុខ ហ្វារ៉ាដេយបាននិងកំពុងសិក្សាពីទំនាក់ទំនងរវាងម៉ាញេទិក និង បាតុភូតអគ្គិសនី. ការស្រាវជ្រាវទាំងអស់របស់គាត់ត្រូវបានគ្រងរាជ្យជាមួយនឹងការរកឃើញនៃបាតុភូតនៃការបញ្ចូលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលបានកើតឡើងនៅឆ្នាំ 1831 ។ គាត់បានសិក្សាអំពីបាតុភូតនេះយ៉ាងលម្អិត ហើយក៏បានបង្កើតច្បាប់ជាមូលដ្ឋានរបស់វាផងដែរ ក្នុងអំឡុងពេលដែលគាត់បានបង្ហាញពីការពឹងផ្អែក ចរន្តចរន្ត. ហ្វារ៉ាដេយក៏បានសិក្សាពីបាតុភូតនៃការបិទ ការបើក និងការបញ្ចូលខ្លួនឯងផងដែរ។

របកគំហើញនៃការបង្កើតអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច សារៈសំខាន់វិទ្យាសាស្ត្រ. បាតុភូតនេះស្ថិតក្រោមការឆ្លាស់គ្នាទាំងអស់ ចរន្តផ្ទាល់. ចាប់តាំងពីហ្វារ៉ាដេយបានស្វែងរកជានិច្ចដើម្បីបង្ហាញពីធម្មជាតិនៃចរន្តអគ្គិសនី នេះនាំឱ្យគាត់ធ្វើការពិសោធន៍លើការឆ្លងកាត់ចរន្តតាមរយៈដំណោះស្រាយនៃអំបិល អាស៊ីត និងអាល់កាឡាំង។ ជាលទ្ធផលនៃការសិក្សាទាំងនេះច្បាប់នៃអេឡិចត្រូលីតបានលេចឡើងដែលត្រូវបានរកឃើញនៅឆ្នាំ 1833 ។ ឆ្នាំនេះគាត់បើក voltmeter ។ នៅឆ្នាំ 1845 ហ្វារ៉ាដេយបានរកឃើញបាតុភូតនៃប៉ូឡារីសនៃពន្លឺនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក។ នៅឆ្នាំនេះ គាត់ក៏បានរកឃើញ diamagnetism ហើយនៅឆ្នាំ 1847 paramagnetism ។

ចំណាំ ១

ការអភិវឌ្ឍន៍រូបវិទ្យាទាំងអស់ត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយគំនិតរបស់ហ្វារ៉ាដេយអំពីម៉ាញេទិក និង វាលអគ្គិសនី. នៅឆ្នាំ 1832 គាត់បានស្នើថាការផ្សព្វផ្សាយនៃបាតុភូតអេឡិចត្រូគឺជាដំណើរការរលកដែលកើតឡើងជាមួយ ល្បឿនចុងក្រោយ. នៅឆ្នាំ 1845 ហ្វារ៉ាដេយបានប្រើពាក្យ "វាលអេឡិចត្រូ" ជាលើកដំបូង។

ការរកឃើញរបស់ Faraday ទទួលបានប្រជាប្រិយភាពយ៉ាងទូលំទូលាយនៅជុំវិញពិភពលោក។ ពិភពវិទ្យាសាស្ត្រ. នៅក្នុងកិត្តិយសរបស់ជនជាតិអង់គ្លេស សង្គមគីមីបានបង្កើតមេដាយ Faraday ដែលបានក្លាយជាពានរង្វាន់វិទ្យាសាស្ត្រកិត្តិយស។

ដោយពន្យល់ពីបាតុភូតនៃការបញ្ចូលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច និងបានជួបប្រទះការលំបាក ហ្វារ៉ាដេយបានស្នើឱ្យអនុវត្តអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ដោយមានជំនួយពីវាលអគ្គិសនី និងម៉ាញេទិក។ ទាំងអស់នេះបានបង្កើតមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ការបង្កើតគំនិតនៃវាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលត្រូវបានស៊ុមដោយ James Maxwell ។

ការចូលរួមចំណែករបស់ Maxwell ក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍អេឡិចត្រូឌីណាមិក

James Clerk Maxwell គឺជារូបវិទូជនជាតិអង់គ្លេសដែលកើតនៅ Edinburgh ។ វាស្ថិតនៅក្រោមការដឹកនាំរបស់គាត់ដែលមន្ទីរពិសោធន៍ Cavendish នៅទីក្រុង Cambridge ត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលគាត់បានដឹកនាំពេញមួយជីវិតរបស់គាត់។

ស្នាដៃរបស់ Maxwell ត្រូវបានឧទ្ទិសដល់អេឡិចត្រូឌីណាមិក ស្ថិតិទូទៅ រូបវិទ្យាម៉ូលេគុល មេកានិច អុបទិក និងទ្រឹស្តីនៃការបត់បែនផងដែរ។ គាត់បានរួមចំណែកដ៏សំខាន់បំផុតចំពោះអេឡិចត្រូឌីណាមិកនិង រូបវិទ្យាម៉ូលេគុល. ស្ថាបនិកម្នាក់ ទ្រឹស្តី kineticឧស្ម័នគឺ Maxwell ។ គាត់បានបង្កើតមុខងារចែកចាយនៃម៉ូលេគុលក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃល្បឿន ដែលផ្អែកលើការពិចារណានៃការប៉ះទង្គិចគ្នាបញ្ច្រាស់ និងការប៉ះទង្គិចដោយផ្ទាល់ Maxwell បានបង្កើតទ្រឹស្តីនៃការដឹកជញ្ជូននៅក្នុង ទិដ្ឋភាពទូទៅនិងអនុវត្តវាទៅដំណើរការសាយភាយ ការកកិតខាងក្នុងចរន្តកំដៅ និងបានណែនាំផងដែរនូវគំនិតនៃការសំរាកលំហែ។

នៅឆ្នាំ 1867 គាត់បានបង្ហាញពីលក្ខណៈស្ថិតិនៃទែរម៉ូឌីណាមិកជាលើកដំបូង ហើយនៅឆ្នាំ 1878 បានណែនាំគំនិតនៃ "មេកានិចស្ថិតិ" ។ សំខាន់បំផុត សមិទ្ធិផលវិទ្យាសាស្ត្រ Maxwell គឺជាទ្រឹស្តីនៃវាលអេឡិចត្រូដែលគាត់បានបង្កើត។ នៅក្នុងទ្រឹស្ដីរបស់គាត់ គាត់ប្រើគំនិតថ្មីនៃ "ចរន្តផ្លាស់ទីលំនៅ" ហើយផ្តល់និយមន័យនៃវាលអេឡិចត្រូ។

ចំណាំ ២

Maxwell ព្យាករណ៍ពីឥទ្ធិពលសំខាន់ថ្មីមួយ៖ អត្ថិភាព វិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនិងរលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកក្នុងចន្លោះទំនេរ ក៏ដូចជាការសាយភាយរបស់វាក្នុងល្បឿនពន្លឺ។ គាត់ក៏បានបង្កើតទ្រឹស្តីបទមួយនៅក្នុងទ្រឹស្ដីនៃការបត់បែនដោយបង្កើតទំនាក់ទំនងរវាងប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ៗនៃទែរម៉ូហ្វីស។ Maxwell បង្កើតទ្រឹស្ដីនៃចក្ខុវិស័យពណ៌ ស្វែងយល់ពីស្ថេរភាពនៃរង្វង់របស់ Saturn ។ គាត់បង្ហាញថាចិញ្ចៀនមិនមែនរាវ ឬរឹងទេ គឺជាហ្វូងនៃអាចម៍ផ្កាយ។

Maxwell គឺជាអ្នកពេញនិយមដ៏ល្បីល្បាញ ចំណេះដឹងរាងកាយ. ខ្លឹមសារនៃសមីការវាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចទាំងបួនរបស់គាត់មានដូចខាងក្រោម៖

ដែនម៉ាញេទិចត្រូវបានបង្កើតដោយបន្ទុកផ្លាស់ទី និងវាលអគ្គិសនីជំនួស។
វាលអគ្គីសនីដែលមានបន្ទាត់បិទជិតត្រូវបានបង្កើតដោយវាលម៉ាញេទិកជំនួស។
ខ្សែវាលម៉ាញេទិកតែងតែបិទ។ វាលនេះមិនមានបន្ទុកម៉ាញេទិកទេ ដែលស្រដៀងនឹងចរន្តអគ្គិសនី។
វាលអគ្គីសនីដែលមានបន្ទាត់បើកចំហរត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយបន្ទុកអគ្គីសនីដែលជាប្រភពនៃវាលនេះ។

វិបផតថលសម្រាប់សិស្ស។ ការបណ្តុះបណ្តាលខ្លួនឯង