Elektromagnetizm_2-1 (Физика лекции 3 сем), страница 8
Описание файла
PDF-файл из архива "Физика лекции 3 сем", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из 3 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. .
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст 8 страницы из PDF
Поскольку меняющееся во времени магнитное поле B t создаёт электрическое поле, следует ожидать, что меняющееся во времени Е электрическое поле создаёт магнитное поле. t Н:Есть теорема о циркуляции вектора Hdl j dS .lS54Рассмотримпроцессразрядки конденсатора.Через поверхность S1 течёт ток I , а через поверхность S 2 ток не течёт, хотяобе поверхности имеют равные права с точки зрения теоремы о циркуляции вектораН . Но для поверхности S 2 можно вместе с поверхностью S1 записать теоремуГаусса D dS q . Дифференцируя по времени, получаем( S1 S 2 )D qdS tt .( S1 S 2 ) q j dS .Из уравнения неразрывности тока имеемt( S1 S 2 ) D )dS 0 .Тогда ( j tSD jCM плотность тока смещения;t D j j ПОЛН плотность полного тока.t D dS .I ПОЛН j tН , которая была установлена дляТеперь теорему о циркуляции векторапостоянных токов, можно обобщить для произвольного случая и записать D l H dl S ( j t ) dS I ПОЛН .В дифференциальной форме D r oHt j t т.е.
ротор векторанапряжённости магнитного поля Н определяется плотностью тока проводимости иDтока смещенияв той же точке.tТок смещения может существовать без носителей тока и даже в вакууме.55ОткрытиеМаксвелломтока смещения–чистотеоретическоеоткрытие, причём первостепенной важности. Оно позволило создать единую теориюэлектрических и магнитных явлений.В интегальной и дифференциальной форме система уравнений Максвелла внеподвижных средах имеет следующий вид: B 1).
E dl dStlS 2). B dS 0Brot E tdiv B 0S D dS3) H dl j tlS 4) D dS dVS j Drot H j tdiv D Vобъёмная плотность сторонних зарядов;плотность тока проводимости.ЕНИз уравнений Максвелла для циркуляции векторовиследует, чтоэлектрическое и магнитное поля нельзя рассматривать как независимые: изменение вовремени одного из них приводит к появлению другого.
Поэтому имеет смысл лишьсовокупность этих полей, описывающая единое электромагнитное поле.( Е constB constЕсли же поля стационарныиМаксвелла распадаются на две группы независимых уравнений: E dl 0; D dS dVиl B dS 0S Hdl j dS .VSlS), то уравненияИз уравнений Максвелла видно, что электрическое поле может возникнуть подвум причинам.56Во первых, его источником являются электрические заряды, как сторонние так и div D , если учесть, что D 0 Е Р исвязанные.
Это следует из уравненияdiv P ' .ЕВо-вторых, полеобразуется всегда, когда меняется во временимагнитное поле (закон электромагнитной индукции Фарадея). Причём электрическоеBполе в этом случае является вихревым ( rot E ), т.е. силовые линииtЕ неимеют в этом случае ни начала, ни окончания.В может возбуждатьсяЭти же уравнения говорят о том, что магнитное полелибо движущимися зарядами (электрическими токами), либо переменнымиэлектрическими полями, либо тем и другим одновременно.
Это следует из уравнения Drot H j .tНикаких источников магнитного поля, подобных электрическим зарядамdiv В 0 .(магнитных зарядов) в природе не существует, что следует из уравненияЗначение уравнений Максвелла в дифференциальной форме не только в том, чтоони выражают основные законы электромагнитного поля, но и в том, что путём ихЕ иВ .решения (интегрирования) могут быть найдены сами поляДля описания всех электромагнитных явлений систему уравнений Максвелладополняют уравнением движения заряженных частиц под действием силы Лоренца dm qE q , Bdt и так называемыми материальными уравнениями, которые для слабых полей,сравнительно медленно меняющихся в пространстве и времени имеют видD 0 E;гдеЕ*B 0 H ;, j E E*диэлектрическая проницаемость среды;магнитная проницаемость среды;электропроводимость среды;напряжённость электрического поля сторонних сил, обусловленнаяхимическими или тепловыми процессами..