Какое поведение электрического поля в определенных условиях?

[ganix]

Здравствуйте,
Ищу ответы на пару вопросов связанных с поведением электрического поля. Во первых, что происходит с электрическим полем когда заряд внезапно исчезает - оно в тот же момент исчезает или существует ещё некоторое время? Во вторых, если заряд движется то электрическое поле деформируется? Хотелось бы увидеть регистрационные данные/фотографии из реальных опытов. Кто-нибудь на этом форуме знаком с этой темой или знает где найти искомое. Всякие теории или симуляции меня не интересуют.

 

[gerasimov]

Re: Какое поведение электрического поля в определенных услов

Во первых, что происходит с электрическим полем когда заряд внезапно исчезает - оно в тот же момент исчезает или существует ещё некоторое время?

Поставить эксперимент, в котором заряд внезапно "бац" и исчезает невозможно. Поэтому и ответа на этот вопрос быть не может (кроме теорий). Скорость распространения электрического поля считается равной скорости света, значит теоретически после исчезновения заряда поле "схлопнется" со скоростью света. Но, повторюсь, проверить это нельзя.
К тому же, единственный способ регистрации электрического поля - с помощью другой заряженной частицы.

 

[Researcher]

Re: Какое поведение электрического поля в определенных услов

Насколько мне известно, в природе не бывает ни одного мгновенного процесса.
Вопрос видимо нужно поставить иначе: "Насколько время изменения заряда совпадет с временем соответствующего изменения эл. поля?".

Здесь, как правильно заметил коллега gerasimov, все будет зависеть от скорости распространения возмущения поля. То есть, если заряд в точке "0" изменяется до величины "Х" за время Тх0, то далее в некоторой точке "1" потенциал поля достигнет соответствующей этому величины "Х" за время:

Тх1 = Тх0 + Траспр1, где Траспр1 - время хода возмущения до точки "1"

То есть за время Траспр1 фронт возмущения дойдет до т. "1", а через время Тх0 потенциал в точке достигнет величины "Х".

Это конечно если эта область пространства однородна, изотропна и т.п.

 

[gerasimov]

Re: Какое поведение электрического поля в определенных услов

Еще добавлю по поводу "деформации" поля при движении частицы. Тут механизм тот же, что описал Владимир, если частица движется со скоростью соизмеримой со скоростью распространения поля, то перед частицей поле должно быть более "плотным" и "сжатым в размерах", а позади более "разреженным" и "вытянутым" (поле не успевает за частицей). Можно ли называть этот эффект "деформацией" не знаю.

 

[ganix]

Re: Какое поведение электрического поля в определенных услов

Researcher, Вы хорошо поправили мой вопрос и ответ можно принять, но только на веру - нужны доказательства этого. Меня интересует сам механизм возникновения поля и что оно собой представляет. Допустим, одну из версий - чисто механическую, пространство заполнено некой средой, а заряд это некий насос или генератор который либо создает либо уничтожает некие частицы (образование из строительного материала среды), движение которых и есть то что мы принимаем как поле. И тут вопрос почему движутся эти частицы? Можно подумать что из-за давления создаваемого зарядом, а как быть с инерцией? Если допустим такую частицу поместить в абстрактное пустое пространство и толкнуть её то она "полетит" или только "сдвинется"? Вот почему вопрос про исчезновение или изменение заряда - интересует присутствие или отсутствие инертности частиц поля. А то что эта среда создает сопротивление это понятно.
Даже если эти суждения неправильны то все равно хочется увидеть реальное поведение поля чтобы быть ближе к истине понимания его.

 

[gerasimov]

Re: Какое поведение электрического поля в определенных услов

Меня интересует сам механизм возникновения поля и что оно собой представляет.

На этот вопрос никто в мире не знает правильного ответа. Есть только предположения, модели, теории.

Но вы же сами сказали:

Всякие теории или симуляции меня не интересуют.

Как же быть?

 

[Researcher]

Re: Какое поведение электрического поля в определенных услов

Как же быть?

Очень просто - создать свою теорию, что коллега и делает. ))

если частица движется со скоростью соизмеримой со скоростью распространения поля, то перед частицей поле должно быть более "плотным" и "сжатым в размерах", а позади более "разреженным" и "вытянутым" (поле не успевает за частицей)

Так ведь поле спокойно может реагировать на это движение со скоростью своего распространения. Получается, что ситуация, когда поле "не успевает" возможна лишь если скорость движения частицы больше чем скорость распространения ЭМ взаимодействия. А реально ли такое ?

 

[gerasimov]

Re: Какое поведение электрического поля в определенных услов

gerasimov писал(а):
если частица движется со скоростью соизмеримой со скоростью распространения поля, то перед частицей поле должно быть более "плотным" и "сжатым в размерах", а позади более "разреженным" и "вытянутым" (поле не успевает за частицей)

Так ведь поле спокойно может реагировать на это движение со скоростью своего распространения.

Да, пожалуй вы правы. Когда я писал это мне казалось логичным, а сейчас подумал и понял, что написал фигню

Получается, что ситуация, когда поле "не успевает" возможна лишь если скорость движения частицы больше чем скорость распространения ЭМ взаимодействия. А реально ли такое ?

Вообще я имел ввиду, что "поле запаздывает", просто подобрал не удачный термин.
А что касается движения заряженной частицы выше скорости распространения поля (попросту говоря выше скорости света), то тут можно только рассуждать... если, например, частица улетает быстрее своего поля и одновременно создает вокруг себя новое поле, то наверное через некоторое время от частицы ничего не останется, вся изойдет на поле.

 

[Researcher]

Re: Какое поведение электрического поля в определенных услов

Вообще-то еще неизвестно кто из нас здесь дальше от истины, думаю и я весьма далек ... ))

Эмпирика поведения электрического поля вроде достаточно хорошо известна.
Тем не менее вопрос связи заряда со своим же полем (который собственно и поднял коллега ganix в этой теме) пока еще очень далек от полного понимания. Мной по крайней мере. Взять хотя бы тот же эффект Ааронова-Бома. Частица вроде экранирована от полей, нет ни напряженности, ни индукции. А на внешнее ЭМ поле частица таки реагирует...
Четырехмерная электродинамика вроде как бы все объясняет с помощью обобщенного потенциала электромагнитного поля, но что за природа этого всеохватывающего потенциала? Кстати, помнится, в видео по МЭГ на портале упоминается именно этот эффект как обеспечивающий перекачку энергии, если я правильно понял.

Коллега ganix просил ссылки, вот например интересная по-моему статья (доклад) касающаяся поведения электрического поля, с небольшим обсуждением.

<a class="postlink" href="http://forum.lebedev.ru/viewtopic.php?f=26&t=4087&sid=c15abb2c7d5a7f5f1b29293eb50116e2" onclick="window.open(this.href);return false;">http://forum.lebedev.ru/viewtopic.php?f ... 3eb50116e2</a>

Я тоже наконец соберусь ее подробно почитать. ))

 

[ganix]

Re: Какое поведение электрического поля в определенных услов

Как же быть?

Очень просто - создать свою теорию, что коллега и делает. ))

Главная задача - создать некий образ явления, который можно легко понять и использовать на практике. А что получится не знаю.
Вообще-то механическая модель в которой заряд "-" уничтожает, а "+" создает частицы поля - неработоспособна, т.е. как "-" и "-" должны притягиватся, а этого не происходит. Хотя здесь надо ещё подумать, может что-то упустил.

А что касается движения заряженной частицы выше скорости распространения поля (попросту говоря выше скорости света), то тут можно только рассуждать...

Интересно, а если заряд движется с меньшей скоростью то наблюдается что-то особенное при этом?

Researcher, за ссылку спасибо, будет время и ресурсы - прочту.

 

[gerasimov]

Re: Какое поведение электрического поля в определенных услов

Цитата:
А что касается движения заряженной частицы выше скорости распространения поля (попросту говоря выше скорости света), то тут можно только рассуждать...

Интересно, а если заряд движется с меньшей скоростью то наблюдается что-то особенное при этом?

Это можно сказать только в рамках определенной модели (теории). Например, если частица создает вокруг себя поле за счет своей собственной энергии, то да, за частицей должен оставаться "шлейф". В другой модели может быть все иначе.
Вообще все явления в микромире, даже на уровне молекул, не говоря уже об элементарных частицах, мы можем описывать только более или менее удачными моделями. Ведь прямых ощущений этих явлений у нас нет. Заметьте, что большинство явлений удачно описаны механическими моделями (например тепловые явления), и это потому, что взаимодействия макро тел мы может наблюдать непосредственно, а и значит строить аналогии нам проще всего именно таким образом.
Это уже область философии науки, а не конкретно физики. Причем разделять физику и философию никак нельзя, это ведь одна наука.