Проводники с постоянными токами

Электрическое поле в диэлектрике, окружающем

Электрическое поле постоянного тока

К частным случаям электромагнитного поля относятся электрическое и магнитное поля постоянного тока. Эти поля являются стационарными, т.е. не зависящими от времени.

Так как магнитное поле постоянного тока не зависит от времени, явление электромагнитное индукции отсутствует, следовательно, стационарное магнитное поле не оказывает влияния на электрическое поле постоянного тока, и эти поля можно рассматривать отдельно.

При отсутствии токов в диэлектрике rotE = 0, т.е. E = – gradj; D = eE; divD = 0.

В случае однородной среды, когда e = const, эти уравнения дают divE = 0 или div grad j = 0, т.е. потенциал удовлетворяет уравнению Лапласа.

Таким образом, в самом диэлектрике такое поле ничем не отличается от электростатического. Однако граничные условия на поверхности проводников уже не соответствуют тем, которые имеют место в электростатике. В случае электростатической задачи поверхность каждого проводника является поверхностью равного потенциала. При прохождении по проводнику электрического тока в проводнике возникает падение потенциала, и, следовательно, поверхность проводника уже не будет равнопотенциальной. Линии напряженности электрического поля в диэлектрике подходят к поверхности проводника не под прямым углом, так как на поверхности проводника появляется касательная составляющая напряженности поля в направлении линии тока. На рис. 3.1 показан характер линий напряженности электрического поля около проводов линии передачи. С принципиальной точки зрения, указанное обстоятельство существенно осложняет расчет поля, однако практически во многих случаях его можно не учитывать, так как обычно падение напряжения вдоль проводников на длине, сравнимой с расстоянием между проводниками, ничтожно мало по сравнению с разностью потенциалов проводников. Поэтому при рассмотрении электрического поля в диэлектрике, окружающем проводники с постоянными токами, можно использовать решения, полученные при рассмотрении соответствующих электростатических задач.

Дата добавления: 2014-01-03