Вредное действие вихревых токов

- это потери энергии в сердечниках трансформаторов и генераторов из-за выделения большого количества тепла.

По́ле в физике — физический объект, классически описываемый математическим скалярным, векторным, тензорным, спинорным полем (или некоторой совокупностью таких математических полей), подчиняющимся динамическим уравнениям (уравнениям движения, называемым в этом случае уравнениями поля или полевыми уравнениями — обычно это дифференциальные уравнения в частных производных). Другими словами, физическое поле представляется некоторой динамической физической величиной^[1] (называемой полевой переменной^[2]), определенной во всех^[3] точках пространства (и принимающей вообще говоря разные значения в разных точках пространства, к тому же меняющейся со временем^[4]).^{[источник не указан 779 дней]}

В квантовой теории поля — полевая переменная может рассматриваться формально подобно тому, как в обычной квантовой механике рассматривается пространственная координата, и полевой переменной сопоставляется квантовый оператор соответствующего названия.

Полевая парадигма, представляющая всю физическую реальность на фундаментальном уровне сводящейся к небольшому количеству взаимодействующих (квантованных) полей, является не только одной из важнейших в современной физике, но, пожалуй, безусловно главенствующей^[5].

· Проще всего наглядно представить себе поле (когда речь идет, например, о фундаментальных полях, не имеющих очевидной непосредственной механической природы^[6]) как возмущение (отклонение от равновесия, движение) некоторой (гипотетической или просто воображаемой) сплошной среды, заполняющей всё пространство. Например, как деформацию упругой среды, уравнения движения которой совпадают с или близки к полевым уравнениям того более абстрактного поля, которое мы хотим наглядно себе представить. Исторически такая среда называлась эфиром, однако впоследствии термин практически полностью вышел из употребления^[7], а его подразумеваемая физически содержательная часть слилась с самим понятием поля. Тем не менее, для принципиального наглядного понимания концепции физического поля в общих чертах такое представление полезно, с учетом того, что в рамках современной физики такой подход обычно принимается по большому счету лишь на правах иллюстрации.^[8]

Физическое поле, таким образом, можно характеризовать как распределенную динамическую систему, обладающую бесконечным числом степеней свободы.

Роль полевой переменной для фундаментальных полей часто играет потенциал (скалярный, векторный, тензорный), иногда — величина, называемая напряжённостью поля. (Для квантованных полей в некотором смысле обобщением классического понятия полевой переменной также является соответствующий оператор).

Также полем в физике называют физическую величину, рассматриваемую как зависящую от места: как полный набор, вообще говоря, разных значений этой величины для всех точек некоторого протяженного непрерывного тела — сплошной среды, описывающий в своей совокупности состояние или движение этого протяженного тела^[9]. Примерами таких полей может быть:

· температура (вообще говоря разная в разных точках, а также и в разные моменты времени) в некоторой среде (например, в кристалле, жидкости или газе) — (скалярное) поле температуры,

· скорость всех элементов некоторого объема жидкости — векторное поле скоростей,

· векторное поле смещений и тензорное поле напряжений при деформации упругого тела.

Динамика таких полей также описывается дифференциальными уравнениями в частных производных, и исторически первыми, начиная с XVIII века, в физике рассматривались именно такие поля.

Современная концепция физического поля выросла из идеи электромагнитного поля, впервые осознанной в физически конкретном и сравнительно близком к современному виде Фарадеем, математически же последовательно реализованной Максвеллом — изначально с использованием механической модели гипотетической сплошной среды — эфира, но затем вышедшей за рамки использования механической модели.

Два разных варианта физического поля

Напряженное состояние полевой среды может быть следствием двух причин. Первая из них и наиболее часто рассматриваемая − внесение в полевую среду заряженной системы (заряженного тела). Коль скоро в среде имеется много заряженных систем, то появляются силы взаимодействия этих систем друг с другом. Отсюда произошло еще одно понятие “силовое поле“. Хотя это понятие не может полностью заменить понятие “физическое поле“. Ведь состояние любого участка среды, в принципе, может определяться полем одной заряженной системы, находящейся на этом участке. И при этом можно рассматривать напряженность оболочки только этой заряженной системы, не рассматривая силы ее взаимодействия с другими системами.

Вторая причина создания неравновесного состояния среды − неравномерное распределение параметров среды, например, вследствие неравномерности плотности частиц, составляющих среду, из-за различного рода флуктуаций. В этом случае также существуют силы, стремящиеся устранить неравномерность среды путем переноса частиц среды. Но в данном случае нет повода говорить о взаимодействии заряженных систем.

Таким образом, понятие "физическое поле" объединяет сейчас названия двух вариантов неравновесного состояния среды, которые следует поэтому и называть по-разному, например, полем взаимодействия иполем переноса.

Состояния среды в обоих случаях характеризуются потенциалами, но определяемыми разными уравнениями. В поле взаимодействия потенциал поля обозначается символами φ (скалярная величина в центральном поле) или А (векторная величина в вихревом поле). В поле переноса рассматриваетсяпотенциал системы, не имеющий пока общепринятого символа. В термодинамике его обозначают символом Р, этот символ и будем применять.

Между полем взаимодействия и полем переноса имееся одно очень важное различие. Поле взаимодействия при неравновесном состоянии среды характеризуется градиентом потенциала поля (напряженностью поля)E = grad φ, а неравновесное состояние среды в поле переноса характеризуется разностью потенциалов ΔРвнутри неравновесной системы между потенциалами подсистем, находящихся в разных местах системы.