Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Тема 5. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля


Из закона Фарадея следует, что любое изменение сцепленного с контуром потока магнитной индукции приводит к возникновению э.д.с. индукции и вследствие этого появляется индукционный ток. Следовательно, возникновение э.д.с. электромагнитной индукции возможно и в неподвижном контуре, находящемся в переменном магнитном поле. Но, э.д.с. возникает в любой цепи только тогда, когда на заряды действуют сторонние силы. Эти сторонние силы не связаны ни с тепловыми, ни с химическими процессами в контуре. Их возникновение нельзя объяснить силой Лоренца, так как сила Лоренца не действует на неподвижные заряды.

Максвелл высказал гипотезу, что всякое переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве электрическое поле, которое является причиной возникновения индукционного тока в контуре.

Таким образом

 

 
 


то

 

Циркуляция напряженности электростатического поля EQ вдоль любого замкнутого контура

 

Следовательно, электрическое поле ЕВ, возбуждаемое магнитном полем, как и само магнитное поле, является вихревым.

Если всякое переменное магнитное поле возбуждает вихревое электромагнитное поле, то должно существовать и обратное явление: всякое изменение электрического поля должно вызывать вихревое магнитное поле. Для установления количественных соотношений между изменяющимся электрическим полем и вызывающим магнитным полем Максвелл ввел понятие тока смещения. Из всех физических свойств, присущих току проводимости Максвелл приписал току смещения лишь одно – способность создать в окружающем пространстве магнитное поле. По своей сути ток смещения – это изменяющееся со временем электрическое поле. Поэтому ток смещения существует не только в вакууме и диэлектриках, но и внутри проводников, по которым течет переменный ток.

Максвелл ввел понятие полного тока равного сумме тока проводимости и тока смещения.

Плотность полного тока j = jпр + jсм

где - плотность тока смещения

D электрическое смещение D = εε0Е

 

Тогда теорема о циркуляции вектора магнитной напряженности Н запишется в виде

- обобщенная теорема о циркуляции

вектора магнитной напряженности

 

В основе теории Максвелла лежит четыре уравнения:

1. - это уравнение показывает, что источниками электрического поля могут быть не только электрические заряды, но и меняющиеся во времени магнитные поля.

2. - это уравнение показывает, что магнитные поля могут возбуждаться либо движущимися зарядами (электрическими токами), либо переменными электрическими полями.

3. - теорема Гаусса для поля диэлектрического смещения

D электростатического поля в диэлектрике



4. - теорема Гаусса для поля В

Итак, полную систему уравнений Максвелла в интегральной форме составляют эти четыре уравнения.

Между величинами, входящими в уравнения Максвелла есть связь

 

D =εε0E ; B = μμ0H; j = γE

 

Из уравнения Максвелла вытекает, что источниками электромагнитного поля могут быть либо электрические заряды, либо изменяющееся во времени магнитное поле, а магнитные поля могут возбуждаться либо движущимися электрическими зарядами (электрическими токами), либо переменными электрическими полями.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Тема 4. Явление электромагнитной индукции | Тема 6. Электромагнитные колебания и волны

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 181; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.004 сек.