Электромагнитное поле. Ток смещения



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Электромагнитное поле. Ток смещения



Электромагнитное поле – одна из форм материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между заряженными частицами или телами, движущимися произвольным образом относительно выбранной с-мы координат. Между эл. и магнитным полями имеется обратная связь: изменение эл. поля приводит к появлению магн. поля. Эл. ток имеет место во всей цепи кроме зазора между обкладками. Линия тока проводимо­сти терпит на границе обкладок разрыв, зато в за­зоре есть переменное эл.поле. Это поле можно охарактеризовать вектором эл. смещения D. Мак­свелл предположил, что линия тока проводимости непрерывно переходит на границе обкладки в ли­нию тока смещения.

Током смещения сквозь произвольную поверхность S называется физическая величина, численно равная потоку вектора плотности тока смещения сквозь эту поверхность. Iсм=S∫¶Фe/¶t, где Фе=S∫DdS–поток вектора электрического смещения сквозь поверхность S. Для того, чтобы линии сме­щения имели бы ту же густоту, плотность должна быть постоянной. γсм=dD/dt. Эту формулу Максвелл распространил на эл. поля любых видов. Из всех физических свойств, присущих току проводимости, току сме­щения Максвелл приписал возможность создавать в пространстве магнитное поле.

Магнитное поле в веществе.

Если проводники, по которым про­текают эл. токи, поместить в какую-то среду, то магнитное поле, созда­ваемое ими, изменится от того, что всякое вещество является магнетиком. Т.е. способно под действием магн. поля приобретать магнитный момент Þ намагничивается. На­магниченное вещество создает маг­нитное поле, которое накладывается на внешние магн. поля В = В0+В¢, где В0, - внешнее магнитное поле. Ампер предположил, что в молеку­лах циркулируют круговые токи. В отсутствии внешнего поля, молеку­лярные токи ориентированы хаоти­чески, под действием магнитного поля молекулярные токи приобре­тают преимущественную ориентацию. Магнетика характеризуется магнитным моментом единицы объема. Эта величина - вектор намагничивания. γ=(SPm)DV. Напряженностью магнитного поля H называется векторная характеристика магнитного поля, которая для однородной, изотропной среды связана с B следующим образом: H=B/(m0m). Напряженность магнитного поля электрического тока в однородной, изотропной среде не зависит от магнитных свойств среды: dH=I×[dl,r]/(4pr3).

Уравнения Максвелла в интегральной форме.

1) Является обобщением закона электромагнитной индукции Фарадея: L”Eldl=–∫(¶B/¶t)ndS. Это означает, что переменное магнитное поле создает в любой точке пространства вихревое электрическое поле независимо от того, находится в этой точке проводник или нет.

2) это теорема Остроградского–Гаусса для электрического поля: S”Dnds=V∫ρdV

3) это теорема Остроградского–Гаусса для магнитного поля: S”BndS=0

4) Обобщает закон полного тока и показывает, что циркуляция вектора напряженности магнитного поля по произвольному контуру L равна алгебраической сумме макротоков и тока смещения сквозь поверхность, натянутую на этот контур: L”Hldl=S∫(jпр+dD/dt)nds=Iмакро+Iсм


Уравнения Максвелла в дифференциальной форме:

1) rot E=–¶B/¶t

2 и 3) div D=ρ, где div A=¶Ax/¶x+¶Ay/¶y+

+¶Az/¶z, где A=Axi + Ayj + Azk

4) rot H=j+¶D/¶t

Индуктивность контура

самоин­дукции

Эл. ток, текущий по замкнутому контуру создает вокруг себя магн. поле, индукция которого, по закону Био-Савара-Лапласа, пропорцио­нальна току. Сцепленный с конту­ром магнитный поток Ф поэтому пропорционален току I в контуре. Ф=LI, где L–коэф. пропорциональности. Индуктивность – скалярная величина, равная потоку магнитной индукции через площадь, ограниченную контуром, если по контуру течет единичный ток. Возникновение ЭДС индук­ции в проводящем контуре при из­менении в нем силы тока называется самоиндукцией, eс=LdI/dt

Поле соленоида.

Бесконечно длинный соленоид симметричен относительно любой перпендикулярной к его оси плос­кости. Взятые попарно симметрич­ные относительно плоскости ветки и создают магнитное поле, т.к. и вектор В перпендикулярен плоско­сти. Внутри соленоида вектор индукции магн. поля направлен парал­лельно оси соленоида. Все магн. поле сосредоточено внутри со­леноида, вне соленоида поля нет. Если разрезать соленоид пополам, то будет видно, что обе половины принимают равное участие в созда­нии магн.поля. Вполовины = ½mIn.

Конденсаторы. Емкость плоского конденсатора.

Система двух проводников, разноименно заряженных равными по абсолютной величине и противоположными по знаку зарядами, называется конденсатором, если форма и расположение проводников обеспечивают сосредоточение электростатического поля, созданного проводниками в ограниченной области пространства. Сами проводники в этом случае называются обкладками конденсатора. Емкость плоского конденсатора, состоящего из двух параллельных металлических пластин с площадью S каждая, расположенных на расстоянии d друг от друга, выражается формулой C=ee0S/d.



Последнее изменение этой страницы: 2016-12-12; 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 - 3.238.174.50 (0.007 с.)