Основные величины макроскопической электродинамики, напряжённость поля

Запись операторов векторного анализа в обобщённой криволинейной системе координат.

В обобщенной системе координат между элементом длинны и элементом координаты существует следующая взаимосвязь где dLi – элемент длинны по итой координате криволинейной обобщенной системы координат.

- метрический коэффициент, или коэффициент Ламе;

- элемент итой координаты криволинейной обобщенной системы коодинат.

Таблица 1

Координаты	g1	g2	g3
Орты
Метрический коэфф.	h1	h2	h3

Таблица 2

	Декартова система корд.	Цилиндрическая система	Сферическая система
l
g	X	Y	Z	r	Ө	Z	r	α

Запись дифференциальных операторов векторного анализа в обобщённой криволинейной системе координат

где: , ,- проекции вектора на соответствующие координатные оси.

Из опыта известно что после натирания некоторых тел, данные тела начинают взаимно притягиваться или отталкиваться друг от друга. При этом говорят что тела на электролизованы или получают заряд. Таким образом при данном воздействии проявляется взаимное силовое действие заряженных тел друг на друга. Тела которые отталкиваются от стеклянной палочки натертой войлоком считаются заряженными положительно, а которые к ней притягиваются считаются заряженными отрицательно. Таким образом заряженные тела как генерируют некоторые силы так и могут быть обнаружены по силовому воздействию некоторого силового поля, получившего название силового поля электрических сил или электрического поля.

Введём понятие заряда. Предполагаем что имеется некоторое заряженное тело А имеющее некоторые размеры. Будем подводить к данному телу пробные электрические заряды то есть такие электрические заряды которые внесенные в поле заряженного тела А лишь не значительно искажают силовое электрическое поле заряженного тела А. Эти пробные заряды мы определяем как а и б причём каждую пару пробных зарядов расположим симметрично относительно оси симметрии привязанной к заряженному телу А. Опыт показывает что силы действующие на заряды а и б относятся следующим образом.

где: - сила действующая со стороны заряженного тела А на тело а находящееся на расстояния от оси отсчёта; - сила действующая на тело б со стороны заряженного тела А. Данное соотношение выполняется только в том случае если выполняется следующее равенство.

Введенные таким образом коэффициенты пропорциональности и можно определить как заряды пробных тел а и б. Эти величины являются свойствами заряженных тел и определяются только ими. - является характеристикой заряженного тела А и эта величина не зависит от свойств пробных тел а и б данную функцию можноопределить как напряжённость электрического поля то есть как силу действующую со стороны некого электрического поля на единичный пробный положительный заряд. Впредь напряжённость будем обозначать , а заряд будем обозначать q. (В/М) – напряженность, (Кулон) – заряд.

Таким образом силу действующую со стороны электрического поля на некоторый заряд q можно определить как:

Напряжённость является основной силовой характеристикой электрического поля.

В том случае если электрическое поле создано неподвижными относительно инерциальной системы зарядами, то данное электрическое поле получило название электра статического поля.

Кроме электрического поля существует особый вид поля так же электрического происхождения, которое действует лишь на движущиеся электрические заряды или на связные магнитные заряды. Данное поле получило название магнитного поля. Электрические заряды могут быть свободными и связными. Свободные ­­- это те заряды которые в сколь угодно малом объёме содержат либо положительный либо отрицательный заряд. Связный заряд который в сколь угодно малом объёме как положительный так и отрицательный.

В проводниках свободные заряды существуют, в диэлектриках свободных зарядов нет. В диэлектриках есть только связные заряды. Магнитными называются заряды которые создают магнитное поле и могут быть обнаружены по силовому воздействию магнитного поля. Свободных магнитных зарядов нет.

Таким образом электрическое поле действует только на электрические заряды как на подвижные так и на не подвижные. Магнитное поле действует только на движущиеся электрические заряды и на связные магнитные заряды.

Примером связного магнитного заряда может служить намагниченная игла и при внесении намагниченной иглы в поле постоянного магнита данная игла ориентируется в данном магнитном поле строго пополю. Основной характеристикой магнитного поля является индукция магнитного поля. Однако подобно тому как мы ввели напряженность электрического поля можно ввести напряженность магнитного поля.

Силу отнесенную к величине единичного пробного связного магнитного заряда. Сила действует со стороны внешнего магнитного поля измеряется в (А/М).

Дата добавления: 2013-12-12