.
Цей прикалад ілюструє надзвичайно важливе положення про відносність електричних і магнітних полів. Наприклад, нерухомий заряд створює лише електричне поле, але відносно інших систем він рухається і, отже, створює й магнітне поле, Таким чином, твердження, щов даній точці простору існує лише електричне поле або лише мегнітне, позбавлене смислу, якщо не зазначено, в якій системі відліку ці поля розглядаються. Як єдине ціле існує лише електромагнітне поле, а прояв його властивостей, електричних чи магнітних, залежить від стану руху, тобто від того, в якій системі відліку розглядаєтьсяданий електромагнітний процес.
 |
|||||
 |
 |
||||
a) 
б)
 |
|||
 |
|||
>0
>0
мал. 3
На мал.3 а)
зображено явище електромагнітної індукції (перша гіпотеза Максвелла): при
змінімагнітного поля ( в даному випадку зростання >0) виникає вихрове
електричне поле. Малюнок 2 б) ілюструє другу гіпотезу Максвелла: при зміні
електричного поля (>0 в
даному випадку) виникає магнітне поле.
При цьому досить важливим є те, щоб учні зрозуміли фізичну суть явища елктромагнітної індукції, яка полягає в тому, що змінне в часі магнітне поле зумовлює появу вихрового електричного поля.
На відміну від електростатичного поля нове електричне поле створюється змінним магнітним полем, а не зарядами. Це означає, що лінії напруженості цього електричного поля (як і лінії індукції магнітного поля) повинні бути замкнутими, тобто таке електричне поле виявляється вихровим. Отже, головне в явищі електромагнітної індукції в нерухомих повідниках – виникнення вихрового електричного поля. Робота вихрового електричного поля на замкнутому шляху на відміну від електростатичного не дорівнює нулю. Тому вихрове електричне поле і здатне створювати ЕРС в замкнутих провідниках. Саме появою цього поля пояснюється явище самоіндукції. Воно також зумовлює рух електронів у вторинній обмотці трансформатора і прискорює рух електронів в бетатроні.
Висновок
Отже, починаючи вивчення електродиніміки учням, пояснюють, що поле нерухомого зарядженого тіла називається електростатичним, а рухомого – вихровим. Згодом учні дізнаються про те, що при зміні в часі магнітного поля виникає електричне, а при зміні в часі електричного поля виникає магнітне. Електричне поле, зв’язане з нерухоми зарядженим тілом, є одним з проявів єдиного електромагнітного поля, складнішого за електричне. Другим проявом електромагнітного поля ємагнітне поле.
Зауважують, що за певних умов виявляється лише одне з цих полів і характер прояву електромагнітного поля залежить від стану механічного руху системи заряджених тіл і тіл, з якими поле не взаємодіє. Так у системі нерухомих одне відносно одного заряджених тіл, у якій немає також інших рухомих тіл, виникає лаше електричне поле, а в системі нерузомих постійних магнітів виявляється лише магнітне поле.
Поторюючи матеріал з електродинаміки, доцільно ознайомити учнів з грунтовнішим трактуванням цього питання з погляду теорії відносності, за якою електричне і магнвтне поля мають відносний характер, або, інакше кажучи, величини, що характеризують ці поля, залежать від системи вдліку. В системі відліку, відносно якої заряджене тіло перебуває в спокої, магнітна індукція електромагнітного поля дорівнює нулю, і спостерігач у цій системі відліку виявить у просторі навколо зарядженого тіла лише електричне поле. В іншій системі , яка рухається відносно першої, він встановить, що магнітна індукція електромагнітного поля не дорівнює нулю, тобто спостерігач виявить існування і електричного, і магнітного полів.
Таким чином, Максвелл узагальнив основні закони електричних і магнітних явищ, записав їх у вигляді системи рівнянь:
,
,
,
;
які доповнюються рівняннями
, 
,
.
В кожному частинному випадку ці рівняння мають частинні розв’язки, які описують ті чи інші явища.
Слід відмітити такі осбливості електромагнітних явищ, що є наслідками з рівнянь Максвелла:
1. В рівняннях Максвелла електричне і магнітне поля пов’язані між собою. Вони є лише частинними порявами одного електромагнітного поля, причому можливість прояву електричного чи магнітного поля залежить лише від вибору системи координат.
2. У випадку електромагнітного поля не можна розглядати передачу взаємодії як миттєвий акт. Взаємодія передається з кінцевою швидкістю – швидкістю світла с , значення якої дуже велике – 300000 км\с. Електричні і магнітні явища можуть бути описані лише з точки зору теорії близькодії.
3.
Рівняння Максвелла є інваріантними по відношенню до перетворень
Лоренца. Це значить, що електродинаміка є фактично релятивістським розділом
курсу фізики. Ще ампер встановив факт взаємодії паралельних струмів, але пояснення йому можна дати лише на основі спеціальної таорії
відносності А.. Ейнштейна. Магнетизм є релятивістським ефектом, який
порявляється при 
~10-12.
Ці особливості електродинаміки потрібно враховуватипри вивченні цього курсу в школі. Учні повинні знати, що в електродинаміці усі явища розглядаються з погляду теорії близькодії, що основним поняттям електродинаміки є поняття елктромагнітного поля, а електричні і магнітні поля (стаціонарні) є лише можливими рпи певних умовах як частинні появи одного електромагнітного поля.
Список використаної літератури
1. Руденко О. П., Чепіга В. П. Явище електромагнітної індукції. Методичний посібник для учнів шкіл та студентів фізико-математичного факультету. Полтава, 2001. Ст.8-12.
2. М. Й. Розенберг. Методика навчання фізики в середній школі. Молекулярна фізика. Основи електродинаміки. К:Радянська школа, 1973. Ст. 96-101, 217-231.
3. В. Ф. Савченко. Вивчення електромагнетизму в середній школі. К: Радянська школа, 1985.
4. С. Е. Каменецкий, И. Г. Пустыльник. Електродинамика в курсе физики средней школы. М: Просвещение, 1978.
5. Методика преподавания физики средней школе. М: Просвещение, 1975. Ст. 193-242.
6. Гончаренко С. У. Формувння наукового світогляду учнів під час вивчення фізики. К: Радянська школа, 1990. Ст. 86-119, 143-166.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.