Какие поля называют вихревыми

Отвечая на вопрос, какие поля называют вихревыми, важно обратиться к свойствам замкнутых силовых линий. Вихревыми называют поля, у которых циркуляция векторного поля по произвольному замкнутому контуру отлична от нуля. В отличие от потенциальных полей, вихревое физическое поле совершает работу при перемещении объекта по замкнутой траектории. Главными примерами выступают магнитное поле и вихревое электрическое поле, создаваемое переменным магнитным потоком.

$\oint \vec{A} \cdot d\vec{l} \neq 0$

Разбор по случаям

Примеры

Индукционное электрическое поле. Рассмотрим переменное магнитное поле с изменяющимся потоком $\Phi_B$.

По закону Фарадея возникает электрическое поле $\vec{E}$, циркуляция которого равна $\oint \vec{E} \cdot d\vec{l} = -\frac{d\Phi_B}{dt}$.

Силовые линии этого поля замкнуты, у них нет истоков и стоков. Поэтому данное вихревое физическое поле совершает работу при движении заряда по замкнутому контуру, что создает индукционный ток в проводнике.

Магнитное поле проводника. Вокруг прямолинейного проводника с током $I$ существует магнитное поле с индукцией $\vec{B}$.

Согласно закону о циркуляции, выполняется равенство $\oint \vec{B} \cdot d\vec{l} = \mu_0 I$.

Силовые линии образуют замкнутые окружности вокруг проводника. Так как интеграл по замкнутому пути не равен нулю, данная система представляет собой классическое вихревое физическое поле в пространстве.

Частые ошибки

• Путаница между потенциальным и вихревым полем при анализе силовых линий.
• Ошибочное заявление, что работа вихревого поля по замкнутому контуру равна нулю.
• Предположение о наличии точечных зарядов у замкнутых силовых линий.

Коротко

В итоге, отвечая, какие поля называют вихревыми, подчеркнем отсутствие у них истоков и стоков. Настоящее вихревое физическое поле всегда обладает замкнутыми силовыми линиями и ненулевой циркуляцией вектора напряженности.