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)

Векторы электромагнитного поля. Материальные уравнения

Интегральные и дифференциальные уравнения ЭД.

Тема 2.

Сила взаимодействия покоящихся точечных зарядов определяется законом Кулона, который позволяет ввести понятие электрического поля, задаваемого вектором напряженности E, E=F/q, т.е. вектор E равен силе, с которой электрическое поле действует в данный момент времени в точке наблюдения p в веществе на единичный положительный заряд. Единицей измерения E является вольт/м.

На движущийся в веществе со скоростью v заряд в магнитном поле действует сила Лоренца, где вектор B определен в каждой точке p и количественно описывает способность магнитного поля вызывать появление этой силы. Вектор B называется магнитной индукцией. Выражение F можно рассматривать как определение вектора B. Единицей B является тесла (Тл).

Поток вектора B через поверхность S называют магнитным потоком

(1)

Единицей измерения магнитного потока является вебер (Вб).

Векторы E и B описывают проявления механических сил в ЭМ поле, их называют силовыми и основными векторами ЭМ поля.

На основе закона Кулона для электростатического поля доказывается закон Гаусса для вакуума. Он устанавливает связь потока вектора E через произвольную замкнутую поверхность S с алгебраической суммой q свободных электрических зарядов, заключенных в объеме V, ограниченном поверхностью S:

(2)

где фарад/м (Ф/м)-электрическая постоянная.

В диэлектрике под действием внешнего электростатического поля изменяются средние положения связанных зарядов, входящих в составы молекул. В неполярных молекулах положительные и отрицательные заряды смещаются в противоположные стороны, образуются упорядоченно направленные элементарные электрические диполи, обладающие электрическими моментами. В полярных молекулах, которые обладают в отсутствие внешнего поля некоторым электрическим моментом, во внешнем поле появляется направление преимущественной ориентации этих моментов. Появление упорядоченно ориентированных элементарных электрических моментов приводит к электрической поляризации диэлектрика, при этом электрический момент единицы объема диэлектрика отличается от нуля. Количественно поляризацию диэлектрика описывают вектором поляризованности P, численно равным электрическому моменту единицы объема диэлектрика в точке p. Замкнутая поверхность S в диэлектрике разделяет положительные и отрицательные заряды ориентированных диполей. В объеме V образуется связанный избыточный заряд влияющий на величину напряженности поля в точке p объема V. Поэтому для диэлектрика величину заряда в законе Гаусса для вакуума надо изменить, добавив к заряду q значение.

(3),

(4)

(5)

(6)

- обобщенный закон Гаусса для зарядов в диэлектрике. Этот закон строго доказывается только для электростатических полей. Максвелл обобщил этот закон, постулировав его справедливость для произвольных веществ, зарядов и изменяющихся в пространстве и времени полей. В классической электродинамике этот закон - один из основных.

Вспомогательный вектор D называется вектором электрической индукции (электрического смещения). Его введение в теорию упрощает описание электрических полей в веществе, так как поля одних и тех же свободных зарядов в любых веществах (и в вакууме) описываются одними и теми же значениями вектора D. Поэтому наряду с силовым вектором E вектор D характеризует электрическое поле в точке p. Вектор D измеряется в кулонах/.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Транспортный уровень. Многоуровневая модель сети Интернет | Этапы развития и школы в истории менеджмента
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 589; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


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



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) 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: 0.009 сек.