Физика

Существует ли электромагнитное поле?

Закон Кулона — заряженные частицы взаимодействуют друг с другом на расстоянии с силой.

$F = k \frac{q_1{q}_2}{r^2}$

Это называется концепцией дальнодействия — заряды могут действовать напрямую через расстояние.

Однако существует концепция близкодействия — заряды могут действовать друг на друга только через поле.

Если заряды неподвижны, то отличить концепцию невозможно. Но если заряды двигаются, то отличие находится.

Рассмотрим два взаимодействующих заряда. Подвинем один из зарядов. В концепции дальнодействия второй заряд мгновенно об этом узнает. Расстояние k — поменялось, значит сила (F) — поменялась

$F = k \frac{q_1{q}_2}{r^2}$

Концепция близкодействия: существование поля показывает, что скорость взаимодействия конечная.

Поле – это среда. При смещении положения заряда поле не меняется полностью мгновенно.

Волна, бегущая по электромагнитному полю, называется электромагнитной. Электромагнитные волны включают в себя многие явления, в том числе радиоволны, микроволны, рентгеновское излучение и свет. Электромагнитные волны описываются точными уравнениями электромагнитного поля, которые не проходят в школе.

Когда физики обнаружили, что концепция электромагнитного поля описывает световые явления, то споры о том, существует ли это поле, утихли. Близкодействие победило дальнодействие. Мы можем с уверенностью утверждать, что электромагнитное поле существует.

Электромагнитное поле представляет собой самостоятельную материю. Заряды влияют на него, но поле не привязано жестко к зарядам. Мы окружены электромагнитным полем: радиоизлучение вашего телефона и сотовой вышки; инфракрасное излучение от нагретых предметов; наконец, свет – все это волны, бегущие по электромагнитному полю, заполняющему все окружающее пространство.

Итоги:

• В случае статичных зарядов невозможно экспериментально различить концепции дальнодействия и близкодействия.

• Двигая заряды, можно обнаружить, что скорость распространения взаимодействия конечна. Это является аргументом в пользу близкодействия.

• Многочисленные наблюдения электромагнитных волн говорят нам, что электромагнитное поле существует.