하전 입자장, 전자기장 및 정전기장 및 그 구성요소
입자와 필드는 두 가지 유형의 물질입니다. 입자 상호 작용의 특징은 직접 접촉이 아니라 입자 사이의 특정 거리에서 발생한다는 것입니다.
이것은 입자가 그들을 둘러싸고 그들 사이의 상호 작용을 결정하는 장과 관련되어 있다는 사실 때문입니다. 따라서 입자는 필드를 통해 상호 작용합니다.
장은 불연속 입자와 달리 공간에 지속적으로 분포되어 있습니다. 일부 상호 작용은 본질적으로 이중적입니다. 예를 들어, 파동의 형태로 공간을 통해 전파되는 전자기장은 이산 입자 - 광자의 형태로 동시에 감지됩니다.
자연에는 중력(중력), 정자기, 정전기, 핵 등 다양한 유형의 장이 있습니다. 각 필드는 독특하고 고유한 속성으로 특징지어집니다.
입자와 필드라는 두 가지 유형의 물질 사이에는 내부 연결이 있는데, 이는 입자 상태의 모든 변화가 필드에 직접 반영된다는 사실에서 주로 나타납니다(반대로 필드의 모든 변화는 입자에 영향을 미침). ), 일반 속성이 있는 경우: 질량, 에너지, 운동량 또는 운동량 등
또한 입자는 필드로, 필드는 동일한 입자로 변환될 수 있습니다. 이 모든 것은 물질과 장이 물질의 두 가지 유형임을 보여줍니다.
또한 필드와 입자에는 차이가 있으므로 서로 다른 유형의 물질로 간주할 수 있습니다.
이 차이점은 기본 입자가 불연속적이고 특정 부피를 차지하며 다른 입자에 영향을 미치지 않는다는 사실에 있습니다. 동일한 부피는 다른 물체와 입자가 차지할 수 없습니다. 필드는 연속적이며 높은 투자율을 가지고 있습니다. 다른 유형의 필드는 동일한 공간 볼륨에 동시에 위치할 수 있습니다.
입자와 몸체는 외부 힘의 영향을 받아 공간에서 가속되거나 느려질 수 있습니다. 즉, 공간에서 입자의 이동 속도가 다를 수 있습니다. 필드는 예를 들어 진공 상태에서 빛의 속도와 같은 속도로 같은 속도로 공간을 통해 전파됩니다.
입자와 필드는 서로 밀접하게 관련되어 전체를 구성하므로 공간에서 입자와 필드 사이에 정확한 경계를 설정하는 것은 불가능합니다.
그러나 불연속 입자의 특성이 나타나는 매우 작은 공간 영역을 지정할 수 있습니다. 이런 의미에서 조건부로 치수를 결정하는 것이 가능합니다. 소립자… 지정된 영역 밖의 공간에는 소립자와 관련된 필드만 있다고 가정할 수 있습니다.
전자기장과 그 구성 요소
전기 공학에서는 운반 입자의 움직임으로 인해 발생하는 필드로 간주됩니다. 전하… 이러한 필드를 전자기라고 합니다. 이 필드의 전파와 관련된 현상을 전자기 현상이라고 합니다.
핵 주위의 원자에서 순환하는 전자는 전기장을 통해 양성자와 상호 작용하는 동시에 그들의 움직임은 경험에서 알 수 있듯이 항상 자기장의 존재와 관련된 전류와 같습니다.
따라서 원자의 소립자들이 서로 상호 작용하는 장, 즉 전자기장은 전기장과 자기장의 두 가지 장으로 구성된다. 이러한 필드는 상호 연결되어 있으며 서로 분리할 수 없습니다.
외부적으로 거시적 검사에서 전자기장은 어떤 경우에는 고정된 필드의 형태로, 다른 경우에는 교대 필드의 형태로 나타납니다.
주어진 물질의 원자의 고정 상태에서 전기장 (이 경우 원자의 필드는 다른 부호의 동일한 전하와 완전히 연결됨)과 자기장 (전자 궤도의 혼란스러운 방향으로 인해) 우주는 감지되지 않습니다.
그러나 원자의 평형이 방해받는 경우(이온이 형성되고, 카오스 운동에 방향성 운동이 중첩되고, 자성체의 기본 전류가 한 방향으로 향하는 등) 이 물질 외부에서 필드를 감지할 수 있습니다.또한 지정된 상태가 변경되지 않고 유지되는 경우 필드 특성은 시간이 지남에 따라 일정한 값을 갖습니다. 이러한 필드를 고정 필드라고 합니다.
여러 경우에서 거시적 검사 중 고정 필드는 단 하나의 구성 요소 형태로 발생합니다: 전기장 형태(예: 고정 대전체 필드) 또는 자기장 형태(예: 예를 들어, 영구 자석 분야).
고정 전자기장의 구성 요소는 움직이는 대전 입자와 분리할 수 없습니다. 전기 구성 요소는 전하와 관련이 있고 자기 구성 요소는 움직이는 대전 입자를 수반(둘러싸는)합니다.
가변 전자기장은 하전 입자, 시스템 또는 고정 필드 구성 요소의 변화 또는 진동 운동의 결과로 형성됩니다. 이러한 고주파 필드의 특징은 발생한 후(소스에서 방출된 후) 소스에서 분리되어 파동의 형태로 환경에 들어간다는 것입니다.
이 필드의 전기 구성 요소는 물질 입자와 분리된 자유 상태로 존재하며 와류 특성을 가집니다. 동일한 필드가 자기 구성 요소입니다. 이동하는 전하(또는 전류)와 관련되지 않은 자유 상태에도 존재합니다. 그러나 두 필드는 분리할 수 없는 전체를 나타내며 공간에서 이동하는 과정에서 끊임없이 서로 변환됩니다.
가변 전자기장은 진동 운동으로 설정할 수 있는 전파 경로에 있는 입자 및 시스템에 미치는 영향과 전자기장의 에너지를 다른 유형의 에너지로 변환하는 장치를 통해 감지됩니다. (예: 열) .
특별한 경우는 생명체의 시각 기관에 대한 이 필드의 작용입니다(빛은 전자기파입니다).
전자기장의 구성 요소 — 전기장과 자기장 전자기장 이전에 그리고 서로 독립적으로 발견되고 연구되었습니다. 그 당시에는 그들 사이에 어떤 연결도 발견되지 않았습니다. 이로 인해 두 영역이 독립적인 것으로 간주되었습니다.
실험으로 확인된 이론적 고려 사항은 전기장과 자기장 사이에 불가분의 관계가 있으며 모든 전기 또는 자기 현상은 항상 전자기로 판명된다는 것을 보여줍니다.
또한보십시오: 전기장과 자기장: 차이점은 무엇입니까?
정전기장
원자의 이온화 중에 얻은 동일한 부호의 전하 (거시적 의미에서) 공간과 시간이 변하지 않은 과잉으로 관찰자에 대해 고정 된 고립 된 몸체 주변의 진공 또는 유전체 매체에서 전기장 만 감지됩니다 ( 전기화의 결과로 - 신체의 전기화, 전하의 상호 작용). 이러한 필드를 정전기라고 합니다.
정전기장은 정지 전기장의 한 유형이며 정전기장을 유발하는 기본 하전 입자가 혼돈 운동에만 있는 반면 정지장은 혼돈 운동에 중첩된 전자의 방향성 운동에 의해 결정된다는 점에서 정전기장과 다릅니다.
이 필드에서 특성의 불변성은 필드에서 전하 분포의 지속적인 재생산(평형 과정)에 기인합니다.
정전기장에서 서로 다른 방향으로 연속적인 혼돈 운동을 하는 고유하게 하전된 다수의 입자의 일반적인 작용은 시간이 지남에 따라 변하지 않는 동일한 부호의 전하를 가진 장으로 대전체 외부에서 인식됩니다.
정전기장에서 자기 구성 요소의 영향은 우주 공간에서 전하 캐리어의 무질서한 이동으로 인해 상호 중화되어 감지되지 않습니다.
정전기장의 독특한 특징은 서로 다른 부호(이 필드가 흐르는 것처럼 보이고 흘러 들어가는 바디)의 초과 전하가 부여되는 소스 및 드레인 바디의 존재입니다.
정전기장과 전기장의 발생원이자 흡수원인 대전체는 서로 분리할 수 없는 하나의 물리적 실체를 나타냅니다.
여기서 정전기장은 자유 상태에 존재하는 와류 특성을 가지며 소스와 드레인이 없는 교류 전자기장의 전기 구성 요소와 다릅니다.
정전기장의 이 상태를 유지하기 위해 에너지가 소비되지 않습니다. 이 필드가 설정된 경우에만 필요합니다(계속해서 전자기장을 방출하려면 에너지가 필요함).
정전기장은 이 자기장에 배치된 고정 대전체에 작용하는 기계적 힘과 고정 금속체에 정전기 전하를 유도하거나 유도하고 이 자기장에 배치된 고정 유전체의 분극화에 의해 감지할 수 있습니다.
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