III. Роль уравнений Максвелла и границы их применимости

Уравнения Максвелла не вытекают из каких-либо более общих теоретических положений, а являются обобщением опыта. При построении теорем за основные принимаются уравнения (3-6), а все остальные законы электродинамики, включая и законы сохранения заряда, получаются как их следствия.

Уравнения Максвелла лежат в основе всей электротехники и радиотехники с её многочисленными разветвлениями (телевидение, радиолокация и прочее). В известной степени они являются фундаментальными уравнениями классической оптики. Так, например, все законы распространения света (переменного электромагнитного поля) могут быть получены из уравнений Максвелла. Наряду с уравнениями Ньютона и законом всемирного тяготения они являются фундаментальными уравнениями классической физики.

Уравнения Максвелла связывают друг с другом пространственные и временные производные напряжённостей и. Это означает, что меняющийся во времени электромагнитный процесс, возникший в некоторый момент в данном месте, вызовет изменение в другом месте с запаздыванием, т.е. утверждается конечная скорость передачи электромагнитных взаимодействий, которая равна:

(в вакууме)

Теория Максвелла имеет границы применения (как и всякая физическая теория). Она применима:

а) для расстояний R между зарядами, превышающих внутриатомные расстояния;

б) для частот изменения поля, не более (это ограничение связано с проявлением на высоких частотах квантовых свойств излучения);

в) для полей, напряжённость которых менее (это ограничение связано с тем, чтобы энергия, получаемая заряженными частицами, была меньше по сравнению со средней энергией беспорядочного движения частиц среды. В вакууме эти ограничения отпадают).

47.Предсказание существования электромагнитных волн Максвеллом. Открытие волн Герцем. Свойства электромагнитных волн.

Исследования Майкла Фарадея продолжил его соотечествен­ник Джеймс Клерк Максвелл. Его математическое дарование[1]дополнило поразительное физическое чутье Фарадея.

Когда Максвелл начал свои иссле­дования, на опыте было уже установле­но, что электрическое поле создается электрическими зарядами, а также пе­ременным магнитным полем (вспомни­те о явлении электромагнитной индук­ции).

О магнитном же поле было известно только, что оно создается электрическими токами (движущимися электрическими зарядами). Однако для построения внут­ренне согласованной теории единого элек­тромагнитного поля Максвеллу потре­бовалось сделать предположение, что

Дата добавления: 2014-12-16