Ognius 778 wyśw. 23-01-2021 19:22

Natężenie pola elektrycznego wewnątrz przewodnika

Mamy kilka pytań dotyczących elektromagnetyzmu.

1.Czy natężenie pola elektrycznego wewnątrz przewodnika jest równe zero? (Wiem, że jest tak dla naładowanej metalowej kuli, a dla przewodników w innym kształcie?)

2.Dlaczego jak rozpatrujemy ruch przewodnika w polu magnetycznym to powstaje jednorodne pole elektryczne? Czy można sobie to rozpatrzeć w taki sposób, że skoro na końcu tego przewodnika powstaje potencjał dodatni, a na drugim końcu ujemny to możemy sobie wyobrazić, że końce tego przewodnika działają tak jak okładki kondensatora? 

3.Jeżeli mam prostoliniowy przewodnik, przez który płynie prąd, to jaka jest wartość B w jego środku? (wtedy gdy r=0)


Fizyka elektromagnetyzm Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
s.gugula 24-01-2021 15:57

1. Tak, dla innych kształtów również ma to zastosowanie, natężenie pola we wnętrzu przewodnika jest zerowe.

2. Powstawanie jednorodnego pola elektrycznego jest na pewno swego rodzaju idealizacją, ale na nasze potrzeby wystarczającą. W rzeczywistości w takim przewodniku na pewno pojawiłyby się pewne niejednorodności pola związane np. z tym, że jeśli miałby on stosunkowo niewielkie pole przekroju, to pole faktycznie byłoby jednorodne tylko blisko jego środka, a im bliżej jego granicy tym "mniej jednorodne" pole. Pewne lokalne niejednorodności mogłyby się zapewne pojawić również w wyniku istnienia np. defektów w sieci krystalicznej takiego przewodnika. Ale na nasze potrzeby takie rzeczy zaniedbujemy.

Co do rozpatrzenia tego w sposób analogiczny do kondensatora, to w zasadzie można tak do tego podchodzić, choć oczywiście nie mamy tu do czynienia z kondensatorem, bo niejako całe jego wnętrze wypełnia przewodnik ;)

3. Wewnątrz przewodnika indukcja pola magnetycznego rośnie liniowo wraz z odległością od środka przewodnika, można to wyprowadzić z tzw. prawa Ampere'a (nie obowiązuje to na maturze, wykorzystuje się tam całkę krzywoliniową, choć w najprostszych przypadkach obliczenie jest stosunkowo łatwe i sprowadza się do liczenia obwodów okręgów). Opisane jest to na wzorach np. tu (w języku angielskim): http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/magin.html


Ognius 24-01-2021 19:08

A tak jeszcze dla pewności odnośnie pytania nr 1.  Te natężenie jest równe zero tylko wtedy kiedy "nic nie robimy" z tym przewodnikiem? Bo jak będzie w polu magnetycznym i będzie się poruszał to rozumiem, że wtedy te natężenie wewnątrz przewodnika nie będzie równe zeru? (albo jak puścimy przez niego prąd?)


s.gugula 25-01-2021 15:59

Zgadza się, to zerowanie się natężenia występuje w nazwijmy to stanie "stacjonarnym".