ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ПІДХІД ДО ОПИСАННЯ ПРОЦЕСІВ І РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ ЕЛЕКТРИКИ

Abstract

Формулювання проблеми. Завдяки універсальності закону збереження енергії енергетичний підхід можна застосовувати при описанні всіх фізичних процесів і розв’язуванні задач. Мета роботи – розкриття переваг та недоліків енергетичного підходу при описі фізичних процесів і розв’язуванні задач електрики. Матеріали і методи. Використано задачний метод: визначалася внутрішня сила, яка виникає в плоскому конденсаторі при зміні взаємного положення пластин на основі енергетичного і динамічного підходів, робота цієї сили і зміна енергії конденсатора для випадків його підключення і відключення від джерела струму. Результати. Обґрунтовано природу різних сил, які діють всередині конденсатора. У випадку відключеного від джерела зарядженого конденсатора внутрішня сила – це пондемоторна сила притягування різнойменно заряджених пластин. При підключені конденсатора до джерела струму сила дії поля конденсатора має дві складові, які обумовлені зміною заряду і зміною ємності. Висновки. Енергетичний підхід, як феноменологічний і макроскопічний, дозволяє достатньо просто визначати внутрішні сили, які діють в системі, їх роботу і зміну енергії системи, але не розкриває природу цих сил і механізм їх дії. Застосування динамічного методу дозволяє не тільки визначити сили, що діють в системі, а й розкрити їх природу та механізм дії. Проте, такий підхід вимагає більш глибокого проникнення в суть фізичних явищ та процесів і його не завжди можна застосувати внаслідок неможливості, або складності визначення сили та її залежності від змін в системі. Formulation of the problem. Due to the universality of the law of conservation of energy, the energy approach can be used to describe all physical processes and solve problems. The energy approach has advantages and disadvantages. The purpose of the work is to reveal the advantages and disadvantages of the energy approach to describing the processes and solving problems of electricity. Materials and methods. The internal force that occurs in a flat capacitor when changing the relative position of the plates based on energy and dynamic approaches, the operation of this force and the change in energy of the capacitor for cases of its connection and disconnection from the current source were determined. Results. In the case of a disconnected charged capacitor from the source, the internal force is the pondemotor force of attraction of differently charged plates. When the capacitor is connected to a current source, the field strength of the capacitor has two components, which are due to a change in charge and a change in capacity. The nature of these forces is explained on the basis of a dynamic approach. Conclusions. The energy approach, both phenomenological and macroscopic, allows you to easily determine the internal forces acting in the system, their work and change the energy of the system, but does not reveal the nature of these forces and the mechanism of their action. The application of the dynamic method allows not only to determine the forces acting in the system, but also to reveal their nature and mechanism of action. But this approach requires a deeper insight into the essence of physical phenomena and processes and it can not always be applied due to the impossibility or difficulty of determining the force and its dependence on changes in the system.