18.7. МАКСВЕЛЛ ТЕОРИЯСЫ ТУРАЛЫ ТҮСІНІК. Ы ҒЫ СУ ТОҒЫ
Х.К. Эрстедтің электр тоғының магнитті стрелкаға әсеріне жасаған тәжіри-
белерін және Фарадейдің электромагнитті индукцияға катысты зерттеулерін
корытындылау арқылы Максвелл классикалык физика негізінде электромаг
нито өрістін теориясын жасады.
Максвелл теориясының негізін екі қағида құрайды.
1-қағида: электр өрісінің кез келген орын ауыстыруы қуйынды магнит өрісін
тудырады. Айнымалы электр өрісін Максвелл ыгысу тоғы деп атады, себебі ол
кәдімгі тоқ тәрізді магнит өрісін тудырады.
Ығысу тоғының өрнегін алу үшін конденсатор мен диэлектриктен түратын
тізбектен айнымалы токтың өтуін карастырайык (18.22-сурет). Конденсатор
тоқтың өтуіне кедергі жасамайды, оны шамның кызу-кызбауына байланысты
оңай аныктауға болады. Өткізгіште бұл кәдімгі төте ток өткізгішті ток, ол кон
денсатор астарындағы зарядтардың өтуінен туады.
Конденсаторда өткізгіштік ток жүру нәтижесінде ол / м ығысу тоғына жал-
ғасады деп есептеуге негіз бар және:
dq
1 = 1 —
CM
п р
fa
Астарлардағы заряд шамасы:
£ £
S
q
=
C U =
.
—j — El
= s
e0SE.
Онда ығысу тоғының күші:
L =
(18.51)
Конденсатордың электр
өрісі біртекті болғандыктан, ток күшінің ауданға
катынасын алып,
ығысу тоғының тығыздығын
аныктаймыз:
=
(18-52)
(18.52) тендігінен
тоғы
dE/dt
шамасының өсу бағытымен дәл келетіні
көрініп тұр. Мысалы, электр өрісі өскен жағдайда^ және
Е
өріс бойымен ба-
ғытталады. Бұл жағдайға 18.22-сурет
дәл келеді; конденсатор астарындағы
заряд өседі, ал
және
Ё
оң зарядты пластинкадан теріс зарядталған пластин-
каға бағытталған.
Ығысу тоғының магнитті өрісін тәжірибе жүзінде В.К. Рентген анықтады,
ал А.А. Эйхенвальд1 нактылады.
А.А. Эйхенвальд тәжірибесінде диэлектриктен жасалған диск 1 жазык кон-
денсаттың астарларының 2 және 3 ортасында орналаскан (18.23-сурет). Электр
өрісінің кернеулігі бір-біріне қарама-қарсы бағытталған. Диск 4 өстің бойында
айналған кезде екі астардың ортасындағы кеңістікте диэлектриктің поляриза-
циясы өзгереді. Бұл өзгеріс магнит өрісін тудырады,
оны арнайы кұрылғы ар-
кылы анықтаймыз (18.51). Ығысу тоғының шамасын (18.46) толыкток заңына
койсақ, Максвелдің
бірінші теңдеуін
аламыз:
\ н , д
(18.53)
d
t
бұл тендік
қуйынды магнит өрісі Івпөткізу тоғы
(қозғалыстагы электр заряд-
тарымен) және ығысу тогы
(айнымалы электр өрісі Б
)
арқылы туындайтынын
көрсетеді.
2-қағида: кез келген айнымалы магнит өрісі қуйынды электр өрісін тудырады
(электромагнитті индущияның негізгі заңы
).
(15.5)
тендеуін және (17.5) заңын пайдаланып
Максвелдің екінші теңдеуін
аламыз:
{
dcD
1 £ ' d / - ~ d T ’
08.54)
бұл тендік кез келген жазыктык арқылы өтетін магнит өрісінің ағынының өз-
геріс жылдамдығын және кұйынды электр өрісінің өзара байланысын көрсе-
теді. Кұйынды айналу осы жазықтық тіркелетін контур бойынша анықталады.
Максвелл қағидаларынан туындайтын негізгі қорытынды мынандай: жа-
зыктыктың кез келген нүктесінде магнит өрісі пайда болса, ол электр өрісін
тудырады және керісінше. Магнитті өріс
пен электрлік өрістің тек күш сызыкта-
рының бағыты әртүрлі, ол 18.24-суретте
көрсетілген.
(18.53) және (18.54)
Максвелл тендеу-
леріндегі таңбалардың айырымы тек
Н
және
Е
сызыктарындағы бағыттардың
айырмашылығымен түсіндіріледі.
18.8. ЭЛЕКТРОМАГНИТТІК
т о л қ ы н д а р
Электр және магнит өрісінің бір-бірінен пайда болуы электромагнитгік
толкындар түсінігіне
алып келді,
электромагниттік толқындар
деп электро-
магниттік өрістің кеңістікте таралуын айтамыз.
Достарыңызбен бөлісу: