Волновое уравнение для электромагнитного поля

Если бы не это обстоятельство, то никакие устойчивые электромагнитные поля не были бы возможны, так как увеличение (или уменьшение) одного из них влекло бы за собой неограниченное увеличение (или уменьшение) другого.

В непроводящей среде 1-е и 2-е уравнения Максвелла

Образование свободных электромагнитных волн

В случае, если

Согласно принципу относительности Эйнштейна, законы всех физических явлений, в том числе и электромагнитных, имеют одинаковый вид (т.е. описываются одинаковыми уравнениями) во всех инерциальных системах отсчета.

Взаимосвязь электрического и магнитного полей

Выводы

Импульс и давление электромагнитного поля

Энергия электромагнитных волн; плотность потока энергии; поток энергии

Плоская электромагнитная волна

Волновое уравнение для электромагнитного поля

Образование свободных электромагнитных волн

Взаимосвязь электрического и магнитного полей

План

Электромагнитное поле

Лекция

Согласно идеям Максвелла, переменное магнитное полевсегда связано с порождаемым им электрическим полем.

В свою очередь, переменное электрическое полес порождаемым им магнитным полем.

Таким образом, переменное электрическое поле и магнитное поле неразрывно связаны. Они образуют единое электромагнитное поле.

Из принципа относительности вытекает, что раздельное рассмотрение электрического и магнитного полей имеет лишь относительный смысл.

Оба поляиимеют чисто вихревой характер: силовые линии замкнуты и притом взаимно переплетены.

Цепочки существуют только в том случае, если поле переменное. Нарастающий кольцевой магнитный поток создает вокруг себя электрический кольцевой поток. Изменение электрического поля приводит к созданию кольцевого магнитного потока и т.д.

Если же в рассматриваемой области пространства имеются Заряды и токи проводимости, то наряду с вихревыми полями со сцепленными линиями мы обнаружим вихревое магнитное поле, линии которого замкнуты вокруг токов, и потенциальное электрическое поле, линии которого начинаются на положительных и оканчиваются на отрицательных зарядах.

Выяснилось также, что ток смещенияиграет в этом явлении первостепенную роль. Именно его присутствие наряду с величиной и означает возможность появления электромагнитных волн.

Различия в знаках в правой части уравнений показывает, что силовые линии магнитного поляобразуют справовинтовую систему (как и стоком проводимости). Силовые линии электрического поляобразуют слевовинтовую систему.

Пусть в точке О в непроводящей среде создано электрическое поле. Если нет зарядов, поддерживающих это поле, то оно будет исчезать. Но убывающее поле () согласно Максвеллу есть ток смещения (), вызывающий магнитное поле, направление которого определяется по правилу правого винта. Так как в среде нет постоянных токов, поддерживающих поле, то оно будет исчезать, а изменение магнитного поля () вызывает вихревое электрическое поле, направление которого определяется правилом левого винта. Силовые линии этого поля направлены так, что они уничтожают поле в точке О, но зато создают поле в точке 1. Исчезая в точке 1, поле() приведет к появлению магнитного вихревого поля(по правому винту). Полеуничтожит Н и обнаружится в удаленной точке (2). Исчезая, оно вызовет вихревое поле, которое уничтожит полев точке 1, но появится в точке 2 и т.д.

Таким образом, вместо первоначального полямы получим электрическое и магнитное поля, взаимосвязанные друг с другом и распространяющиеся в пространстве – т.е. электромагнитную волну. Из рисунка видно, чтоперпендикулярнои оба перпендикулярны.связано си справилом правого винта или векторного произведения.

Дата добавления: 2014-01-13