Uživatel:Jakuba Škrdla/Úvahy/Pole vnitřní a vnější

Pravidlo změny pole

Podle pravidla zachování změny elektrostatického pole není možné,aby v něm nedocházelo k nějaké změně.Buď jsou stabilní náboje,které toto pole vytvářejí a místo od místa se mění potenciál tohoto pole,a nebo jsou stabilní náboje tohoto pole a i jeho potenciál,ale celé toto pole se změní z vnějšího na vnitřní.To je uvnitř vnějšího pole přesně ohraničeno.

Druhy pole

Jsou dva druhy elektrostatického pole,vnitřní a vnější.

Elektrostatické pole je tvořeno náboji,které se nepohybují,avšak každé vnější elektrostatické pole má elektrický potenciál,který se mění místo od místa pokud nedojde k interakci dvou elektrostatických polí a vzniku vnitřního elektrostatického pole.

Uvažujme,že máme dva elektrické náboje kladný a záporný a mezi ně vložíme vodič,kus drátu.Vnější náboje způsobí pohyb nábujů v drátu takový,že na konci drátu u záporného vnějšího náboje se vyrvoří vnitřní náboj kladný a na konci drátu u vnějšího náboje kladného se vytvoří vnitřní náboj záporný.

Pohyb nábojů ve vodiči ustane až je v každém jeho místě stejný elektrický potenciál.A při tom na každém konci toho drátu uvnitř něj je nehybný elektrický náboj.Tedy ve vodiči vzniklo vnitřní elektrostatické pole tvořené nehybnými náboji a neměnícím se potrenciálem.Vně toho vodiče je naopak vnější elektrostatické pole,jehož potenciál se místo od místa mění.

Potenciál se značí V.Rozdíl potenciálů mezi body a,b,tedy (Va-Vb) je práce,kterou síly pole vykonají při přenosu jednotkového náboje z místa a do místa b.Práce je definována jako síla krát vzdálenost.Síla elektrostatického pole neboli jeho intenzita se značí E.E pole v bodě a je síla,kterou by pole působilo na jednotkový náboj,kdyby v tomto bodě byl.Tedy

                   (Va-Vb) = Eab.(vzdálenost budů a,b)

Čili intenzita je rychlost změny potenciálu se vzdáleností.

                   (Va-Vb)/(vzdálenost bodů a,b) = Eab

Dvojí interpretace práce

Interpretace práce elektrostatického pole je dvojí:

Práce,kterou vykoná elektrostatické pole při přenesení jednotkového náboje z místa a do místa b:

1.je to rozdíl potenciálu v bodech a,b, 2.je to intenzita neboli síla pole působící na jednotkový náboj mezi body a,b krát vzdálenost těchto bodů.

Jestliže určité elektrické množství přeneseme na izolant,třeba třením na ebonitovou nebo skleněnou tyč,tak zůstane vždy na jednom místě.Koloem něj se vytvoří vnější elektrostatické pole,v němž se bude bod od bodu měnit elektrický potenciál.Úplně jiná situace vznikne,když přeneseme určité elektrické množství na vodič.Jednotlivé části tohoto množství se budou navzájem odpuzovat a tedy se budou od sebe vzdalovat jak jen to bude možné, dokud elektrický potenciál nebude všude ve vodiči stejný.To znamená,že náboj bude rozložen pouze po povrchu vodiče,protože náboj uvnitř bvodiče by byl obklopen elektrickým polem,které by mělo proměnlivý potenciál.

Vodič tvoří opět vnitřní elektrostatické pole tvořené nehybnými náboji a neměnným potenciálem.Naopak tytéž nehybné elektrostatické náboje kolečm vodiče vytváří vnější elektrostatické pole s proměnlivým potenciálem.Rozložení náboje na povrchu vodiče záleží na jeho tvaru.U kulového vodiče je náboj rozložen rovnoměrně po celém jeho povrchu.

Faradayova klec

Tím se vysvětluje proslulý pokus s "Faradayovou klecí",který dokázal,že uvnitř jakéhokoliv tělesa s kovovými stěnami neexistuje naprosto žádná elektrická síla,ať už na tuto krychli působí zvenčí jakékoli náuboje nebo elektrické pole.

Faradayova klec je tedy vnitřním elektrostatickým polem.Uvnitř tohoto pole nepůsobí žádná elektrická síla i když je obklopeno stabilními elektrickými náboji,které kolem klece tvoří elektrické pole vnější,v němž se místo od místa mění elektrický potenciál.

Obdoba

Jak uvedl profesor Kulhánek v jednom pořadu Meteor na ČRo 2,kvantová teorie má dvě hlavní zásady: 1.ROZPROSTRANĚNOST.Žádná mikročástice netvoří kuličku,ale je rozprostraněna po celém vymezeném prostoru. 2.PROVÁZANOST.Mikročástice jsou provázány obdobně jako jednovaječná dvojčata,z nichž jedno je chlapeček a druhé holčička. První vlastnost mikročástic:rozprostraněnost připomíná Faradayovu klec,na jejímž povrchu jsou také rozprostraněny elektrické náboje.Druhá vlastnost mikročástic:provázanost připomíná provázanost elektrických nábojů,z nichž jeden značíme plus a druhý mínus.

Předpoklad

Obdobně jako existuje elektrostatické pole v nější a vnitřní,existuje i kvantové pole vnější a vnitřní.

Fyzika Filosofie