Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Векторы электромагнитного поля
Электромагнитное поле является векторным полем и характеризуется четырьмя векторными величинами: напряженностью электрического поля , вектором электрической индукции , вектором магнитной индукции и напряженностью магнитного поля . Физический смысл векторов , , , раскрывают законы электромагнетизма, в основе которых лежат преобразования электромагнитной энергии в другие виды энергии. I. Векторы электрического поля. Вектор напряженности электрического поля в данной точке определяют как силу, действующую на точечный положительный единичный заряд, помещенный в данную точку:
, (1)
где сила согласно закону Кулона для двух точечных зарядов, расположённых на расстоянии друг от друга, определяется как
, (2)
Отсюда напряженность электрического поля, создаваемого зарядом , согласно выражению (1) будет:
где - абсолютная диэлектрическая проницаемость среды. Как следует из выражений (1) и (2), сила взаимодействия зарядов, а также напряженность электрического поля зависит от свойств среды. Объяснить это можно следующим образом. Под действием внешнего электрического поля вещество поляризуется. При этом в нем появляется дополнительное внутреннее поле противоположного знака. В результате суперпозиции внутреннего и внешнего полей результирующее поле в среде будет меньше, чем в свободном пространстве. Для характеристики степени поляризации вещества вводят вектор поляризованности вещества , величина которого является функцией напряженности внешнего электрического поля где - диэлектрическая проницаемость свободного пространства (вакуума) Ф/м; безразмерный коэффициент - диэлектрическая восприимчивость среды, зависящая только от свойств среды. Для характеристики источников поля независимо от свойств среды вводят вектор электрической индукции :
где -абсолютная диэлектрическая проницаемость среды; - относительная диэлектрическая проницаемость. Векторы магнитного поля. По аналогии с векторами электрического поля , векторы магнитного поля вводят по силовому взаимодействию электрических зарядов с магнитным полем; Это взаимодействие имеет место только для зарядов, движущихся со скоростью , и описывается известным соотношением для лоренцевой силы . Соответственно сила, действующая на провод с током в магнитном поле, Сила и, следовательно, значение вектора зависит от свойств среды.
По магнитный свойствам различают следующие среды: диамагнетики - ослабляют магнитное поле; парамагнетики – слабо усиливают магнитное поле; ферромагнетики - сильно увеличивают магнитное поле. Для характеристики намагниченности среды вводят вектор намагниченности , который зависит от напряженности магнитного поля , где - магнитная восприимчивость среды. Напряженность магнитного поля в среде определяется как
где - магнитная проницаемость вакуума, Гн/м; - абсолютная магнитная проницаемость; - относительная магнитная проницаемость. Проводимость среды и закон Ома. В любых реальных средах всегда содержится определенная концентрация свободных электронов. Благодаря этому все реальные- среды имеют конечную удельную проводимость . Наличие внешнего электрического поля вызывает в таких средах появление электрического тока. Связь между плотностью электрического тока и напряженностью электрического поля в любой данной точке среды дает закон Ома в дифференциальной форме
(3)
Классификация сред. Из рассмотрения векторов электромагнитного поля следует, что они попарно связаны между собой с помощью коэффициентов , , , характеризующих макроскопические параметры среды: Вобщем случае эти коэффициенты являются функциями точки и значениями векторов электромагнитного поля. По характеру этих коэффициентов проводят следующую классификацию сред. 1. Однородные и неоднородные среды. Среда называется однородной в данной области, если ее параметры неизменны для любой точки этой области. Для неоднродной среды ее параметры - функция точки. 2. Линейные и нелинейные среды. Среда называется линейной, если ее параметры не изменяются от напряженности приложенного поля. Для нелинейной среды ее параметры зависят от величины приложенного поля, Примером таких сред могут служить сегнетоэлектрики, плазма, ферриты, обычные среды при сильных полях.
3. Изотропные и анизотропные среда. Среда называется изотропной, если ее параметры не зависят от ориентации векторов приложенного поля. Среды, для которых параметры зависят от ориентации векторов, называются анизотропными. В общем случае в таких средах коллинеарность парных векторов нарушается, а коэффициенты , , , являются тензорными величинами. Пример тензора диэлектрической проницаемости:
К числу анизотропных сред можно отнести подмагниченные ферриты, сегнетоэлектрики в электрическом поле и др.
Лекция 2
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-15; просмотров: 1152; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.191.234.62 (0.007 с.) |