Электростатика

Значение учения об электромагнетизме для инженеров

Все вещества состоят из заряженных частиц: электронов и ядер атомов. Электромагнитное взаимодействие между ними преобладает, так как гравитационные силы на много порядков слабее, а ядерные не простираются за пределы ядер. Именно электромагнитное взаимодействие лежит в основе микроскопических свойств вещества, объясняет его реакцию на внешние электрические и магнитные поля, может служить инструментом воздействия на различные среды в технологических процессах, позволяет осуществлять преобразование одних видов энергии в другие, лежит в основе передачи информации в пространстве, а также от одного элемента к другому в радиоэлектронной и вычислительной аппаратуре и т.д. Поэтому практически нет инженерной специальности, для которой знания в области электричества и магнетизма не относились бы к профессионально значимым. Более того, многие инженерные специальности возникли в результате непосредственного применения на практике тех или иных законов электродинамики: это электромеханика, энергетика, радиотехника, электроника и т.д. Для представителей таких специальностей раздел «Электричество и магнетизм» имеет особую профессиональную значимость.

Данный раздел важен для инженера еще и потому, что, будучи насыщенным математическими обоснованиями и доказательствами, он дает прекрасную основу для развития навыков математического мышления, что важно для инженера любой специальности. Раздел учит также конструировать упрощенные модели математических объектов. Здесь используются и обсуждаются такие модели, как точечный заряд, сплошная диэлектрическая среда, идеальный проводник и т.п. Наконец, в разделе последовательно используется метод индукции – переход от частных закономерностей к общим законам. Все это позволяет совершенствовать элементы творческого мышления.

Велика роль раздела и в формировании представлений об окружающем нас мире. Его основу составляют две формы материи: вещество и поле. Наши ощущения лучше приспособлены для восприятия свойств вещества. Полевую форму материи мы познаем в основном через абстрактные физические теории. Теория электричества и магнетизма дает представление об одной из полевых форм материи – электромагнитном поле.