Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » Файлы формата DJVU » А.Н. Матвеев - Электричество и магнетизм

А.Н. Матвеев - Электричество и магнетизм, страница 96

DJVU-файл А.Н. Матвеев - Электричество и магнетизм, страница 96 Физика (2696): Книга - 3 семестрА.Н. Матвеев - Электричество и магнетизм: Физика - DJVU, страница 96 (2696) - СтудИзба2019-05-09СтудИзба

Описание файла

DJVU-файл из архива "А.Н. Матвеев - Электричество и магнетизм", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из 3 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр DJVU-файла онлайн

Распознанный текст из DJVU-файла, 96 - страница

Существуют способы нахождения инвариантов преобразований. С помощью формул (11.15) прямым вычислением можно проверить, что при переходе от одной инерциальной сисгемы отсчета к другой пе изменяют своей величины следующие инварианты: гйг Ег 1 Нг г))г. 1г = В Е, 1'г = Н ~>; 1г=Н В вЂ” 0.Е (64. 1) (64.2) (64,3) Проверим, для примера, что величина 1г является инвариантом. По формулам (11.15) имеем В' Е' = В„'Е'„+ В'Е' + В',Е', = В„Е„+ — "— — " ' + ń— иВ В„+ (ю/с~) Е, (/~ ()г )Д (гг Е, + сВг В, — (о(с)~ Е, Я ()г (/~ ()г (64.4) Аналогично доказывается инвариантность и других величин.

Плоская волна определяется равенством нулю инвариантов 1, = О и 1г = О, а ее инвариантггость не требует дальнейшего доказательства, поскольку 1, и 1, — инварианты. Однако инвариантность величии (64.1) †(64.3) позволяет сделать и некоторые другие важные выводы о поведении электромагнитных полей при переходе от одной системы отсчета к другой. А нализ инвариантов поля. Из инвариантности величин (64 1) †(64.3) можно сделать следуюцгие выводы: !) если в некоторой инерциальной системе отсчета сгВг > Е' и В3 Е, то можно выбрать такую инерциальную систему отсчета, где электрическое поле отсутствует, а магнитное отлично от нуля. Если же В не перпендикулярно Е, то такой инерциальпой системы отсчета не существует; 2) если в некоторой инерциальной системе отсчета сгВг < Е' и ВЗЕ, то можно выбрать такую инерциальную систему огсчета, ~ле магнитное поле отсутствует, а электрическое отлично от нуля.

Если же В не перпендикулярно Е, то такой инерциальной системы отсчета не сугцествует; 3) если в какой-либо югерциальпой системе огсчета имеется голько электрическое поле или только магнитное, то при переходе к другой инерциальной системе отсчета имеется, вообще говоря, как электрическое, так и магнитное поля, которые перпендикулярны друг другу; 4) плоская волна, для которой Е = сВ, Е( В, во всех инерциальных системах отсчета остается плоской волной. 4мЬ 9.

Электромагнитные волны й 65. Давление электромагнитных волн, Импульс фотона Описываетгя механиз.и возникновения давления электромагнитных волн. Вычисляется абьвмная платность импульса электромагнитной волны и определяется импульс фотона. Давление, Пусть из вакуума на проводящую среду падает поток энергии электромагнитных волн, который весь поглощается. В ) с на элемент поверхности Ж падает в соответствии с формулой (62.27) энергия йр = аж ь)5, (65.4) которая поглощается и создает на нормали к поверхности силу (65.3), на основании (65.4) равную г(Г = пи 65. (65.5) Поэтому давление по нормали к поверхности равно ь)Г р,= =пик ь)5 Величина (65.6) и = '~'з (Е Р + В Н) есть объемная плотность энергии электромагнитных волн.

(65.7) Импульс цуга электромагнитных волн. Допустим, что энергия )т', заключенная в некотором объеме в цуге электромагнитных волн, поглощается в некотором объеме проводящего тела в течение промежутка времени Лг. Тогда в соответствии с (65.3) на этот объем тела Щеханизм возникновения давления. Если плоская волна распространяется в проводящей среде, то ее электрическое поле возбуждает в среде объемную плотность тока проводимости по закону Ома: 3=7Е, (65Л) На элемент тока ) бр со стороны магнитного поля волны действует сила (рис. 259); йк = ) х Вг()l = уЕ х В ь) )г, (65.2) направленная по вектору Е х В, т.е. в сторону распространения волны. Обозначив и — единичный вектор в направлении распространения волны, можно написать: с(Г = уЕ х Вь()г= вуЕВо''и'= п)Ео')г)а = пйр(а, (65.3) где использовано соотношение между модулями векторов плоской волны (Е = вВ) и принят во внимание закон Джоуля — Ленца йР =)Е й)г.

Следует обратить внимание, что в формуле (653) величина йР— поглощенная энергия, отнесенная ко времени. 4 65. Давление электромагнитных волн. Импульс фотона 429 действует сила И~ 1 Г = и — —. Аг о (65.8) По закону Ньютона, сила, действующая на объем, связана с импульсом, приобретенным объемом, соотношением Г = р/Аг. (65.9) Подставляя (65.9) в (65.8), получаем Иг р = п —. (65.10) Формула (65.10) содержит фундаментальное утверждение: йуг элеюпроиагнитных волн, обладающий энергией И'и движущийся со скоростью о, обладает илщульсом р, свлэанныги с энергией соотношением 165.10/.

Импульс направлен в сторону распространения волн. Объемная плотность импульса электромагнитных волн, Разделив обе части (62.10) на объем, в котором содержится энергия Иг, получим для объемной плотности импульса электромагнитных волн формулу С = р/)г = пв/о, (65.11) тле Ь вЂ” вектор Пойнтинга, о — скорость движения волн. Давление электромагнитных волн может рассчитыватъся по изменению их импульса. Например, если электромагнитные волны падают по нормали к поверхности и полностью поглощаются, то давление, в соответствии с формулой (65.12), равно рл = об = 5/о = ив, (65.13) что, конечно, совпадает с (65.6).

Если же волна полностью отражается, по телу передается двойной импульс и давление равно р, = 2сб = 2и. (65,14) Аналогично может быть рассчитано давление при частичном поглощении, при косом падении на поверхность и т. д. Впервые экспериментально давление световых волн было обнаружено в 1900 г. П. Н. Лебедевым (1866 — 1912).

Как видно из (65.14), давление очень мало. Например, при потоке 1,4 кВт/мг, что приблизителъно равно потоку солнечной энергии на орбите Земли, сне~овос давление составляет около 5 мкПа. Поэтому потребовалась разработка очень тонких методов измерения. Импульс фотона. В соответствии с квантовыми представлениями свет представляег собой совокупность квантов энергии, называемых фотонами. Энергия фотона связана с частотой света соотношением где и = И/Р— плотность электромагнитной энергии в плоской волне, С помощью (62.27) выражение (65.11) может быть записано в виде (65.12) 430 9 Электромагнитные волны Эйнштейна (65 15) 1 -~ ~ей5 и» ~ где 6 — постоянная Планка Наличие светового даззенил эастазллщп признать чгпо фагпаны об задают таллсе и ичпульсаи В соответствии с (65!О) импульс фотона равен р = пйщ(г, (65 16) где с — скорость распространения света в вакууме Перепишем формулу (6516) с учетом (6223) (65 17) Соотношение (65 17) является наряду с (65 15) фундаментальным уравнением квантовой теории света аба Пример 65.1.

Опредегггкгэ силу г лояорон фогионы одьеинач лэаякогяь лсяоки энергии ко яормх 5 деггггггеэюя пгг абгочгоячс ояратающэю сферу рсдгогон г (рнс 260) Вследствие кксилэьнои симметрии рлспрслс пения дав лений от нуля отлична только состав ляюшая силы в направэении первоначаэьного потока фотонов Нз элемент поверхности до (рис 260] в соответствии с формулой (65 131 действует направлсннля к центру сферы сичз дг" =(25гс) сох Ода 4 состзвчяюшзя этой снчы в направлении оси У. равна ду = — (25гг) сох' 0 до Площадь эчемента поверхности в сфсричс ской системс координат до = г э ып 0 00 да где а — зксиачьныи угол в ггэоскосги, перпендикуляр Най ОСИ д ДЛЯ ПОЛНОЙ СИЧЫ ВДОЛЬ ОСН С получаем т е сила в зггэ Раза бо гьше чем в слУчае когда вся энергия по~ока лог юшлстся ы(юрой Схема зозннююзения дзвлення электромагнитной волны К вычислению язвления элект- ромагнитного излучения нз зб.

солютна отражающую сферу ° Напряженность электрического поли плоской залпы возбуждает в мравадкщей среде таки мразадм. насти, в результата вэаинадейетемк «отарык с нмдукцией магнитного полю волны возникает сила Лоренца, проявляющаяся з инде давления электромагнитной волны Сэ Чга представляет собой з класхкческак надели сила прнзадкщаэ к заэнккназе ккю лазлеккз при нагла щенки электромагнитном волны з аразадящеи среде' Чем акределкетеэ плотность импульса электромагнитной волны г х з г 060 = — —,' с 3 4 4 О 1 66.

Волноволы и резоназоры 431 й 66. Волноводы н резонаторы Описввваются основные характеристики волноводов и особенности распространения злетнромагнтиных волн в них. Дается классификаз1ия волн в волноводах. Обсуждается принцип действия резонатора. участок цепи. Любой участок цепи обладает омическим сопротивлением, емкосзьзп и иплукгивпостью. Эквивалентная схема участка пепи изображена па рис. 261,.а. Омическое сопротивление Я всегда имеется потому, что провода обладают омическим сопротивлением. Емкость возникает потому, что на участке цепи всегда имеются поверхностные или объемные заряды и электрические поля, в которых запасается энергия электрического поля.

При протекании тока по участку цепи возбуждается магнитное поле, в котором запасается энергия. Следовательно, участок цепи обладает также инлуктивностью. Относительная роль Я, С и Езависит от конкретных свойств участка цепи и от частоты. У часток проводника. На небольшой прямолинейный участок проводника приходятся очень неболыпой поверхностный заряд и энергия магнитного поля.

Это означает, что емкость и индуктивность его достаточно малы. Поэтому на малых частотах емкостпое сопротивление участка оказывается болыпе омического, а индуктивное — меньше, т. е. имеет место неравенство 1Г(озС) » Я » <об. Поэтому на схеме, изображенной на рис. 26!,а, ток протекает главным образом по участку Я, Е, а емкость как бы отключается. Поскольку <об ~ Я, индуктивное сопротивление не имеет сузцественного значения и участок -проволника на малых частотах изображается так, как показано на рнс. 261, б. С увеличением частоты сопротивление Я растет.

Поскольку толщина скин-слоя уменьшается как 1фю, можно считать, что сопротивление растет как )з'ох Индуктивность 1. при росте частоты уменыпается незначительно и поэтому индуктивное сопротивление соЕ растет как ох Следовательно, с увеличением частоты относительная роль индуктивности участка проводника возрастает и его уже нельзя считать просто участком с омическим сопротивлением.

С увеличением частоты уменьшается емкостное сопротивление 1фоС). Поэтому на достаточно больших частотах значительная часть тока осуществляется в виде токов смещения. Это означает, что на больших частотах эквивалентзая схема участка проводника имеет виц, показанный на рис. 261, а, причем как Я, так и Е, С должны быть приняты во внимание. Их относительная роль зависит от частоты.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
4986
Авторов
на СтудИзбе
471
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее