Дәріс электродинамиканың негізгі ұҒымдары алдағы үш тарауда басты міндеттердің бірі шешіледі – классикалық электродинамиканың құрылысын салу және егжей-тегжейлі талқылау. Ол кестеде келтірілген

§49. Статистикалық және феноменологиялық тәсілдерді салыстыру

жүктеу/скачать 0,7 Mb.

бет	47/58
Дата	21.09.2023
өлшемі	0,7 Mb.
	#109463

1 ... 43 44 45 46 47 48 49 50 ... 58

Материалдық орта мен макроскопиялық өрістер Максвелл теңдеулері (47.10) олар үшін жарамды болсын. Содан кейін осы теңдеулердің бірінші жұбы ғана талданады

(49.1)
Мұнда негізгі проблемалар шоғырланған, өйткені бұл теңдеулерге ρ және өрісінің көздері, яғни заттың сипаттамалары кіреді.

Электрлік орын ауыстыру түсінігін енгізу әдісінің өзінен көрініп тұрғандай (§47 басын қараңыз) заттың электрлік қасиеттері белгілі бір дәрежеде және өрістерінің айырмашылығымен сипатталады. Ол деп белгіленеді, ал векторы заттың поляризациясы деп аталады. Сонымен, жазамыз

, (49.2)
сонда

. (49.3)

Сол сияқты, заттың магниттік қасиеттері және өрістерінің арасындағы айырмашылықпен сипатталады, ол − деп белгіленеді (минус белгісіне назар аударыңыз), мұндағы – магниттелу:

, (49.4)

немесе

. (49.5)

SI-ді қолданған кезде және шамаларының тікелей "мағынасы" жоғалады, өйткені осы бірліктер жүйесінде анықтама бойынша,

. (49.6)

Енді Максвелл теңдеулерін (49.1) қайта жазамыз, (49.3) және.(49.5) өрнектерін D және H алмастырып, мүшелерді қайта жазамыз:

(49.7)

Бір қарағанда, мұндай процедура мағынасыз, өйткені ол екі белгісіз және өрістерінің орнына және екі белгісіз векторлық өрістерді енгізуге дейін азайтады. Бірақ, төменде көретініміздей және векторлары, және қарағанда, өте айқын физикалық мағынаға ие.Сонымен қатар, олар арқылы бізді қызықтыратын орташа мәндер тікелей көрсетіледі.
Мұны тексеру үшін (49.7)-ті (48.10.I) теңдеулерімен салыстырамыз,

(49.8)
§48 микроскопиялық Максвелл – Лоренц теңдеулерін орташалау арқылы алынған. (49.8) мен (49.7) салыстыру мынаны көрсетеді

(49.9)
және

(49.10)
Электродинамикада келесі терминология қолданылады. Шамасы

(49.11)

сыртқы тарап зарядтарының тығыздығы деп аталады. Соңғылары затқа сырттан енгізілген немесе кейбір сыртқы әсерлерге байланысты пайда болған зарядтармен анықталады (мысалдар: металл шарға берілген зарядтар; әртүрлі диэлектриктердің бір-біріне үйкелісі кезінде пайда болған зарядтар). Бұл Максвеллдің феноменологиялық теориясында пайда болатын ρ тығыздығының мағынасын анықтайды.Шамасы

(49.12)
(49.9) формула байланысты зарядтардың тығыздығы деп аталады. Ол молекулаларды құрайтын бөлшектердің немесе жалпы молекулалардың (элементар дипольдер) өздерінің жергілікті орын ауыстыруларына байланысты пайда болады. Әдетте бұл түсінік, поляризация ұғымы сияқты, яғни өрісі тек диэлектриктерге немесе өте нашар өткізгіштерге қатысты қолданылады. Жалпы жағдайда зарядтардың сыртқы және байланысты зарядтарға бөлінуі біркелкі емес.

Бұл өткізгіштік токқа бөлінетін (49.10) орташа токтың бөлінуіне де қатысты (кейде сыртқы ток деп дұрыс аталмайды)

(49.13)
және байланысты (молекулалық) зарядтардың тогы. Біріншісі заттағы бос зарядтардың болуына байланысты (сыртқы тараппен шатастырмау керек), мысалы, металдағы электрондар немесе макроскопиялық қозғалыстар жасайтын электролиттегі иондар. тогы "элементар зарядтардың"ұжымдық жергілікті орын ауыстыруларына байланысты пайда болады. Ол өз кезегінде магниттелу тогынан тұрады

(49.14)
(тұйық элементар токтардан туындайды) және поляризация тогы

(49.15)
(элементар дипольдердің жергілікті орын ауыстыруларымен байланысты).

жүктеу/скачать 0,7 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 43 44 45 46 47 48 49 50 ... 58