Значение теории Максвелла

Теория Максвелла сыграала выддающуюся роль в развитии наших знаний об электричестве.

В работак Максвелла подверглись дальнейшему углублению и развитию и были превращены в стругую математическую теории идеи Фарадея. В теории Максвелла мысль о тесной связи электрических и магнитных явлений получила окончательное оформление в виде двух осноных положений теории (Вихревое электрическое поле, Ток смещения) и была выражена в виде уравнений Максвелла. Поэтому теория максвела явилась завершением важного этапа в развитии учения об электричестве и привел к классическому представлению об электромагнитном поле, содержащем в общем случае и электрическое и магнитное поля, связанные между собой и способные взаимно превращаться друг в друга.

Уравнения Максвелла содержат в себе все основные законы эоектрического и магнитного полей, включая электромагнитную индукцию, и поэтому являются общими уравнениями электромагнитного поля в покоящихся средах.

Теория Максвелла не только объяснила уже известные факты но и предсказала новые и выжные явления. Совершенно новым в этой теории явилось предложение Максвелла о магнитном поле токов смещения. На основе этого предложения Максвелл теоретически предсказал существования электромагнитных волн, т.е. пременного электромагнитного поля, распространяющегося в пространстве с конкчной скоростью. Теоритическое исследовние свойств электромагнитных вол привело ззатем Максвелла к созданию электромагнитной теории света, соглассно которой свет представляет собой ткже электромагнитные волны. В дальнейшем электромагнитные волны действительно были получены на опыте, а еще позднее электромагнитная теори света, а с нею и вся теори Максвелла, поличили полное и блестящее подтверждение.

Из теории Максвелла вытекает ряд важных выводов:

1. Существуют электромагнитные волны, то есть распространяющееся в пространстве и во времени электромагнитное поле. Электромагнитные волны поперечны – векторы и перпендикулярны друг другу и лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны (рис. 2.6.3).

Электромагнитная волна представляет собой процесс последовательного, взаимосвязанного изменения векторов напряжённости электрического и магнитного полей, направленных перпендикулярно лучу распространения волны, при котором изменение электрического поля вызывает изменения магнитного поля, которые, в свою очередь, вызывают изменения электрического поля.

Синусоидальная (гармоническая) электромагнитная волна. Векторы , и взаимно перпендикулярны.

2. Электромагнитные волны распространяются в веществе с конечной скоростью

Скорость c распространения электромагнитных волн в вакууме является одной из фундаментальных физических постоянных.

3. В электромагнитной волне происходят взаимные превращения электрического и магнитного полей. Эти процессы идут одновременно, и электрическое и магнитное поля выступают как равноправные «партнеры». Поэтому объемные плотности электрической и магнитной энергии равны друг другу: .

4. Электромагнитные волны переносят энергию. При распространении волн возникает поток электромагнитной энергии.

5. Из теории Максвелла следует, что электромагнитные волны должны оказывать давление на поглощающее или отражающее тело. Давление электромагнитного излучения объясняется тем, что под действием электрического поля волны в веществе возникают слабые токи, то есть упорядоченное движение заряженных частиц. На эти токи действует сила Ампера со стороны магнитного поля волны, направленная в толщу вещества. Эта сила и создает результирующее давление. Обычно давление электромагнитного излучения ничтожно мало.

6. Первое экспериментальное подтверждение электромагнитной теории Максвелла было дано примерно через 15 лет после создания теории в опытах Г. Герца (1888 г.). Герц не только экспериментально доказал существование электромагнитных волн, но впервые начал изучать их свойства – поглощение и преломление в разных средах, отражение от металлических поверхностей и т. п.

7. Электромагнитные волны могут возбуждаться только ускоренно движущимися зарядами. Цепи постоянного тока, в которых носители заряда движутся с неизменной скоростью, не являются источником электромагнитных волн. В современной радиотехнике излучение электромагнитных волн производится с помощью антенн различных конструкций, в которых возбуждаются быстропеременные токи.

http://www.physics.ru/courses/op25part2/content/chapter2/section/paragraph6/theory.html

http://www.b-i-o-n.ru/theory/elektromagnitnye-volny/

Дата добавления: 2015-04-24