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)

Уравнения Максвелла. Электромагнитное поле считается заданным, если они связанны между собой уравнениями Максвелла

Электромагнитное поле считается заданным, если они связанны между собой уравнениями Максвелла

 

 

Эти уравнения имеют строгую последовательность и являются фундаментальными для электродинамики. Разберем подробно эти уравнения.

 

Первое уравнение Максвелла.

 

Это закон Ампера, который говорит о том, что если по проводнику протекает ток, то он создает вихревое магнитное поле (рис. 68).

Рис. 68. Формирование магнитного поля

 

Заслугой Максвелла является конкретизация данного закона введением плотности тока смещения

определяемого свойствами среды и скоростью изменения напряженности электрического поля во времени.

Перепишем первое уравнение Максвелла с учетом закона Ома

Таким образом, формируемое магнитное поле в пространстве с заданной диэлектрической проницаемостью определяется плотностями тока проводимости и тока смещения. Поэтому первое уравнение Максвелла называют законом полного тока.

На рис. приведены примеры появления токов смещения. Переменный ток способен протекать через конденсатор, не смотря на отсутствие проводника. Его протеканию способствует ток смещения (рис. 69, а). При формировании электромагнитного поля в волноводе на его внутренних стенках протекает ток проводимости, который оказывается как бы разомкнутыми в местах максимальной концентрации электрических силовых линий (рис. 69, б). Замкнутый контур образуется токами смещения. Создание поля несимметричной антенной (рис. 69, в) также возможно за счет токов смещения, замыкающих ток проводимости, формируемый на проводнике.

 

 

Рис. 69. К пояснению токов смещения

 

Второе уравнение Максвелла

 

Это уравнение есть математическая формулировка закона электромагнитной индукции или закон Фарадея, который говорит о том, что изменение во времени магнитного поля приводит к возбуждению электрического поля (рис. 70). В интегральной формулировке – циркуляция напряженности электрического поля по замкнутому контуру равна с обратным знаком скорости изменения магнитного потока через площадь, образованную этим контуром.

Рис. 70. Формирование электрического поля

 

Первая пара уравнений Максвелла обобщено говорят о том, что возникновение магнитного поля приводит к появлению электрического, а возникновение электрического поля к появлению магнитного. В результате такого взаимопроявления формируется общее электромагнитное поле (рис. 71).

Рис. 71. Формирование электромагнитного поля

 

 

Третье и четвертое уравнения Максвелла

 

Третье уравнение Максвелла – это есть закон Гаусса, который говорит о том, что источником электрического поля является заряд. В другой интерпретации данное уравнение считают обобщением закона Кулона, согласно которой поток вектора электрической индукции через заданный объем определяется зарядом (рис. 72)

 

Напомним, что дивергенция вектора является отрицательной, если он поглощается объемом (имеет место стока), положительной, если объем является источником, формирующим вектор (исток), нулевой, когда вектор пронизывает данный объем (рис. 72).

Рис. 72. К пояснению третьего уравнения Максвелла

 

Четвертое уравнение Максвелла подтверждает отсутствие в природе магнитных зарядов. Его называют законом замкнутости магнитных силовых линий. В интегральной формулировке – поток вектора магнитной индукции через заданную поверхность равен нулю.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Основные законы электродинамики | Материальные уравнения
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 2162; 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: 0.015 сек.