Электромагнитное поле(ЭМП). Основные положения теории поля.

Система уравнений электромагнитного поля в интегральной форме.

 

ЭМП – особый вид материи, оказывающий силовое воздействие на заряженные частицы и определяемый во всех точках двумя векторными величинами: напряженностью электрического поля  и напряженность магнитного поля , которые характеризуют две его стороны: электрическое и магнитное поле.

Деление ЭМП на электрическое и магнитное поля определяется системой отсчета, в которой рассматривается это поле.

Например, в неподвижной системе неподвижный заряд создает электрическое поле, а в подвижной системе координат, относительно неподвижного наблюдателя, движущийся заряд – ток, который создает магнитное поле.

Электрическое поле – составляющая ЭМП, которая действует на заряженную частицу с силой пропорциональной величине этого заряда и независящей от его скорости.

Магнитное поле – составляющая ЭМП, которая действует на движущуюся заряженную частицу с силой пропорциональной и заряду, и скорости движения.

Силовое взаимодействие посредством ЭМП характеризуется необязательным выполнением принципа равенства действия и противодействия.

Например, принцип не выполняется для электронов, летящих в ЭЛТ.

Электромагнитное поле характеризуется непрерывным распределением в пространстве, и вместе с тем оно обнаруживает дискретную структуру в виде квантов излученного электромагнитного поля, например, фотонов.

ЭМП является носителем определенного количества энергии:

Следовательно, ЭМП должно обладать определённой массой. Вес ЭМП в 1 км³ = 4,91*10^-12 кг/м³.

Ничтожная плотность массы используемых па практике электромагнитных полей дает основание обычно не интересоваться этой характеристикой поля и обращать внимание в основном па энергетическую сторону рассматриваемых явлений.

Рассчитать ЭМП значит найти значения  и  во всех точках исследуемого пространства. Чтобы описать поле нужно знать основные уравнения описывающие процессы ЭМП, затем составить уравнения по ним, решить их и найти  и , т.е. задача решена.

 

 

Фундаментальные уравнения ЭМП (уравнения Максвелла)

Эти уравнения не выводятся теоретически, полученные на основе экспериментальных данных. Их можно записать в интегральной или дифференциальной форме. Уравнения в интегральной форме дают решение для всего исследуемого пространства. Дифференциальная форма записи позволяет определить ЭМП в каждой точке исследуемого пространства.