Лекция Кіріспе. Электростатика. Зарядтың сақталу заңы. Кулон заңы. Электр өрісі. Өріс кернеулігі. Кернеулік вектор сызықтарының ағыны
Лекция 15. Электромагниттік өріс. Құйынды электр өрісі. Ығысу тогы. Максвелл теңдеулері, олардың физикалық магнасы. Энергия ағынының тығыздығы. Умов-Пойтинг векторы
жүктеу/скачать 1,11 Mb.
|
магнетизм лекция
| Лекция 15. Электромагниттік өріс. Құйынды электр өрісі. Ығысу тогы. Максвелл теңдеулері, олардың физикалық магнасы. Энергия ағынының тығыздығы. Умов-Пойтинг векторы
Максвелл кез-келген магнит өрісі өзін қоршаған кеңістікте контурда индукциялық токтың тууына себепші болатын электр өрісін қоздырады деген болжам айтты. Сөйтіп, уақытқа байланысты өзгеретін магнит өрісі электр өрісін , тудырады, ол оның циркуляциясы ; мұндағы - векторының бағытындағы проекциясы. мәнін қойсақ онда электр өрісі кернеулік векторының циркуляциясы Сөйтіп магнит өрісі қоздыратын электр өрісінің әсерінен пайда болатын магнит өрісі бір-бірімен сыбайлас байланысқан құйын тәрізді болып келеді. Айнымалы электр өрісі қоздыратын магнит өрісін Максвелл ығысу тогы деп атады. Ығысу тогының тығыздығы . Тұйықталған ток болу үшін толық ток ұғымы енгізіледі. ; Фарадей ашқан электромагниттік индукция заңы мен толық ток заңдарын жалпылай келіп, Максвелл өзінің бірнеше теңдеулерін ұсынды. 1. - бұл кеңістіктің кез келген нүктесінде өткізгіштің бар жоғына қарамай айнымалы магнит өрісі құйынды электр өрісін туғызатынын көрсетеді. 2. - бұл өрнек магнит өрісінің қозғалыстағы заряд арқылы немесе айнымалы электр өрісі арқылы қозатындығын көрсетеді. 3. - диэлектриктердегі өріс үшін Гаусс теоремасы. 4. - айнымалы магнит өрісі үшін Гаусс теоремасы. Стационарлық өріс үшін және . Максвелл теңдеулері ; ; ; яғни бұл жағдайда электр өрісін электр зарядтары, магнит өрісін электр тогы тудырады. Максвелл теңдеулерінің дифференциал формасы 1. ; 2. ; 3. ; 4. Максвелл теңдеулерінен электр және магнит өрістері бір-бірімен өте тығыз байланысты болып, бір тұтас электромагниттік өрістің кеңістікте таралуы кезінде электр және магнит өрістері кернеулігінің белгілі бір периодты заңдылық бойынша өзгеруін электромагниттік толқын деп атайды. Электромагниттік толқындар көзі болып, кез-келген электірлік тербелмелі контур немесе бойынан айнымалы ток жүретін кез-келген қарапайым өткізгіш бола алады. Электромагниттік толқындар көзінің сәулелену қабілеттілігі оның формасы мен өлшемдеріне, сол сияқты тербеліс жиілігіне тәуелді. Электромагниттік толқындар ашық тербелмелі контурда жақсы сәулеленеді. Электромагниттік толқынның фазалық жылдамдығы ; ; Вакуумда электромагниттік толқындардың фазалық жылдамдығы жарық жылдамдығымен бірдей. Е және Н шамаларының мәндері сөйтіп және векторлары бір-біріне перпендикуляр бағытта таралады. Мұндай дарды көлденең толқындар деп атайды. Электромагниттік толқынның таралуы электромагниттік өрісті сипаттап, оған қоса энергияның тасымалдану мүмкіндігін көрсетеді. Энергия ағынының тығыздығы сан жағынан энергия берілетін бағытқа перпендикуляр болатын бірлік аудан арқылы бірлік бірлік уақыт ішінде тасымалданатын энергия мөлшеріне тең. Сөйтіп, энергия ағынының тығыздығы векторының бағыты энергияның тасымалданған бағытымен дәл келеді. ; ; Ал электромагниттік өріс энергиясының тығыздығы ; екенін ескерсек энергия тығыздығының модулі бағыты электромагниттік толқынның таралу бағытымен сәйкес S векторы Умов- Пойтинг векторы деп аталады. Бұл вектор электромагниттік толқындардың бірлік уақыт ішінде бірлік аудан арқылы тасымалдайтын энергисына тең болады. жүктеу/скачать 1,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|