Естественные науки

Куда исчезает магнитное поле?

По двум одножильным проводам, расположенным далеко друг от друга, течет один и тот же ток только в разных направлениях. Токи создают магнитные поля вокруг проводов, магнитные силовые линии которых направлены по и против часовой стрелки. Потом провода приблизили друг к другу и их магнитные поля сложились. В результате результирующее магнитное поле равно нулю. То есть магнитное поле исчезло? Но ведь это особый вид материи, которая не может исчезнуть в никуда. И как же тогда утверждение, что магнитное поле НЕРАЗРЫВНО связано с током?
Илья Грабок
Илья Грабок
2 032
На поддержание поля затрачивается энергия . Любое
передвижение, изменение тока порождает изменение магн. поля аэто, в свою
очередь, порождает излучение … то есть полетят кванты . А они обладают
импульсом – в этом их материальность. Итак … включили токи, выключили ,
сблизили … наши усилия идут на излечение ( ну и на нагрев проводников тоже :)))
А то что в центре 0 ...эт мелочь, нужно динамику смотреть.
…Проводник, c протекающим по нему электрическим ток, всегда
окружен магнитным полем, причем магнитное поле исчезает и появляется вместе с
исчезновением и появлением тока. Магнитное поле, подобно электрическому,
является носителем энергии. Логично предположить, что энергия магнитного поля
совпадает с работой, затрачиваемой током на создание этого поля.
Chingiz Eskendirov
Chingiz Eskendirov
89 044
Лучший ответ
Ирина Куфтина Нет-нет, если уж быть строгим, на ПОДДЕРЖАНИЕ поля энергии затрачивать не нужно. Это нужно только для ИЗМЕНЕНИЯ поля. Проводник с током - не лучший пример. По аналогии, чтобы сохранять постоянную высоту над уровнем моря, можно затрачивать энергию (вертолет, ракета) , а можно и не затрачивать (вышка, башня) . Так же и магнитное поле. С помощью электрического тока ты можешь затрачивать энергию. А с помощью постоянного магнита, или, скажем, сверхпроводящей короткозамкнутой обмотки - энергию тратить не нужно.
Поля будут "складываться" и усиливать друг друга только при попутном течении тока. При встречном - поля будут противоположными. Никуда они не исчезнут, они друг друга ДЕФОРМИРУЮТ. Между проводами поле окажется "сплющено", а по внешним сторонам, наоборот, растянуто. В пределе, если провода сблизить до нуля (т. е. математически до полного совпадения) , то поля взаимоуничтожатся, т. к. взаимоуничтожатся ТОКИ в проводниках.
Ирина Куфтина
Ирина Куфтина
92 080
Илья Грабок Получается, что на внешних сторонах так называемых витых пар существует растянутое поле.
Оно конечно, что магнитное поле зависит от выбора системы отсчёта.. . но это только когда мы рассматриваем движущиеся заряды. Ну а чтоб было совсем просто, отвлечёмся от магнетизма и перейдём к нерелятивисткому случаю. Пусть две разноимённо заряженные нити (то есть чисто электростатика, никакого магнетизма) . Которые тоже сближаем. Куда денется ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ поле?
Ответ остаётся прежним: оно деформируется. Две нити (два провода, два точечных заряда... ) создают дипольную систему, для которой зависимость напряжённости поля от расстояния уже обратная кубическая, а не обратная квадратичная - правда, на достаточно больших расстояниях по сравнению с характерным размером системы (расстояние между проводами/нитями) . Так вот: чем меньше этот характеристический размер, тем мен6ьше "заметность" (=напряженность) поля на данном расстоянии от системы. А значит, когдм мы приближаем нити друг к другу, напряжённость поля МЕЖДУ нитями будет расти, а напряжённость поля ВНЕ этой системы, в данной точке, будет уменьшаться. Вот и всё.

И не надо путать поле с энергией. Исчезновение поля вовсе не означает исчезновение энергии. Два проводника с противоположно направленным током отталкиваются друг от друга, и чтоб их сблизить на "почти нулевое" расстояние, придётся затратить "почти бесконечную энергию. Так что энергия (электро) магнитного поля при этом вырастет, но она перераспредлится в пространстве: окажется, почти вся, сосредоточенной между проводниками. Там же, где и поле. С нитями то же самое, с точностью до знака: они притягиваются. Поэтому при их сбижении энергия системы уменьшается, в пределе до нуля. А куда переходит эта энергия - зависит от конкретики, но в конечном итоге все энергии известно куда переходят: в тепло...
Олег Org. а на вопрос то вы не пытались ответить?
Магнитное поле вовсе не особый вид материи
Оно - просто компонента тензора ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО поля. И как таковая - вовсе не является объективной величино, а зависит от системы отсчёта (т. е. от положения наблюдателя.

А конкретно в Вашем вопросе эффект будет такой, что всё "магнитное поле" будет сконцентрировано МЕЖДУ проводами.
Мария Кононова
Мария Кононова
58 625
Олег Org. вот, если бы только последняя строчка. Цены бы не было.
Ну, если провода приближаются друг к другу, то поле концентрируется между ними, а если совсем сольются, то тока уже не будет и магнитное поле исчезнет. Так как магнитное поле - это составляющая электромагнитного поля и имеет энергию (плотность энергии w=HB/2), оно может считаться видом материи, правда, в Википедии при его описании слово "материи" берут в кавычки ;). Дело в том, что в одной системе координат оно есть, в другой нет, то есть это как бы тень настоящей материи - реально существующего электромагнитного поля, которая может в зависимости от движения наблюдателя "удлиняться ", "укорачиваться" и вовсе пропадать :) (в связь его с электрическим полем и ТО вдаваться не буду) . Материя имеет много видов, и один вид может переходить в другой или даже меняться просто в зависимости от того, как на эту материю смотреть. Это, как написала Белый Кролик, компонента математического описания материи, не имеющая собственного закона сохранения и преобразующаяся при преобразованиях этого описания, например, в другую систему координат.
Ольга Белан
Ольга Белан
56 851
Хм.. . во-первых результирующее поле никогда не станет равным нулю, потому что вы никогда не сможете идеально совместить токи. А во-вторых, вы вкурсе что и эквивалентный ток будет почти равен нулю?
Илья Грабок Но в любом случае поле ведь ослабнет при тех же токах.
Эквивалентный ток.. . равен нулю?... Какой эквив. ток?
На самом деле поле не исчезнет.
Так, чтобы оно исчезло полностью, расположить проводники просто невозможно.
дело в том .Что магнитные поля не исчезли, а напротив сложились и стали сильнее.
Борис Герике
Борис Герике
88 317
Илья Грабок Силовые линии одного провода направлены по часовой стрелке, а другого - против. Они взаимно компенсируются и сильнее стать не могут.
Мария Кононова В дальней зоне?? ? ВЗДОР. Читайте стихи Саши Чёрного)))
магнитное поле не исчезнет, оно превратится в электрическое поле и электрические поля в проводниках чуть чуть увеличатся. оценим это увеличение. между удаленными проводниками существует сила отталкивания F=kJ1J2*dl/R (k=2*10^(-7) Н/А^2), чтобы сблизить проводники надо совершить работу A=FR, или над каждым проводником A=kJ1J2*dl/2. если время за которое совершена эта работа t, то совершенная работа создает потенциал U=A/q. в первом проводнике U1=kJ2*dl/2t (т. к. q1=J1t) и во втором U2=kJ1*dl/2t. но U=E*dl, следовательно дополнительное электрическое поле в первом проводнике будет иметь напряженность E=kJ2/2t, например если J2=2A, t=1c, то E=2*10^(-7) В/м. аналогично во втором проводнике. это шутка, хотя ее кто-то может принять в серъёз. поле перераспределится и сосредоточится в пространстве диэлектрика разделяющего проводники.
Если токи текут в разные стороны, то магнитное поле меду ними вдвое больше, чем если бы провод был один.

Вот если бы токи текли в одну сторону, посередине был бы ноль.

Хотя постойте, чем я занимаюсь? Объясняю что-то человеку, у которого магнитное поле - "особый вид материи"! Нахрена?
Любовь Мудрова
Любовь Мудрова
24 280
Илья Грабок Из учебника физики: "Магнитное поле не является веществом, а а представляет собой вид материи, непрерывно существующий в пространстве, в отличие от вещества, .."