Вектор Умова-Пойнтинга

Вектор Умова-Пойнтинга. Электромагнитные волны. Закон сохранения энергии электромагнитного поля.

Система уравнений Максвелла и физический смысл отдельных уравнений системы

1) Магнитное поле может создаваться как движущимися электрическими зарядами, так и изменяющимся во времени электрическим полем.

2) Закон Фарадея. Изменяющееся во времени магнитное поле порождает вихревое электрическое поле.

3) Магнитное поле является соленоидальным (не существует магнитных зарядов в природе)

4) Закон Кулона в дифференциальной форме. Электрическое поле создаётся зарядами. Линии вектора электрической индукции начинаются и заканчиваются на зарядах.

Вектор Умова-Пойнтинга характеризует плотность потока энергии электромагнитного поля.

– напряжённость электрического поля

– напряжённость магнитного поля

Вектор ориентирован в направлении переноса энергии электромагнитного поля, а модуль вектора равен энергии, переносимой в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную направлению переноса энергии.

Электромагнитные волны

Электрическое и магнитное поля, как следует из уравнений Максвелла, взаимосвязаны, поэтому мы должны говорить о новой физической реальности – электромагнитном поле.

Скорость распространения электромагнитного поля в вакууме:

, где – электрическая постоянная; – магнитная постоянная.

Распространение электромагнитных волн в вакууме – самое сильное доказательство существования тока смещения , так как в вакууме нет никаких электрических зарядов, которые при движении могли бы порождать магнитное поле.

Фазовая скорость электромагнитных волн в среде: , где с – скорость света в вакууме; n – показатель преломления. В самом простом случае изотропной среды , где и – относительная диэлектрическая и относительная магнитная проницаемость среды, соответственно.

Следствием теории Максвелла является поперечность электромагнитных волн: векторы и напряжённостей электрического и магнитного полей волны в изотропной среде взаимно перпендикулярны.

Дата добавления: 2015-05-10