10 Второе уравнение Максвелла в интегральной форме. Физический смысл этого уравнения?
Второе уравнение Максвелла.
В силу общности теоремы Гаусса применительно к любым векторным полям и отсутствия в природе «магнитных зарядов» (о чем уже говорилось ранее), второе уравнение Максвелла в интегральной форме совпадает с теоремой Гаусса для магнитной индукции:
Интегрирование производится по произвольной замкнутой поверхности S.
Применяя теорему Остроградского ко второму уравнению Максвелла, находим:
,
откуда, в силу произвольности объема интегрирования, имеем:
11 Третье уравнение Максвелла в интегральной форме. Физический смысл этого уравнения?
В соответствии с гипотезой Максвелла полный ток в проводнике складывается из тока проводимости I и тока смещения Iсм , каждый из которых является источником своего магнитного поля так, что общее магнитное поле, существующее вокруг проводника, есть:
,
где
.
Следовательно,
.
Если контур интегрирования охватывает несколько проводников с током, то в соответствии с теоремой о циркуляции магнитного поля, мы должны написать:
Написанное уравнение является третьим уравнением Максвелла в интегральной форме.
Применяя теорему Стокса, преобразуем левую часть третьего уравнения Максвелла к виду:
.
Тогда
само уравнение можно переписать как
,
откуда, в силу произвольности поверхности
интегрирования, имеем:
12 Четвертое уравнение Максвелла в интегральной форме. Физический смысл этого уравнения?
Четвертое уравнение Максвелла.
Четвертое уравнение Максвелла в интегральной форме совпадает с теоремой Гаусса для электрической индукции:
Интегрирование производится по произвольной замкнутой поверхности S, окружающей систему зарядов qi .
В случае непрерывного распределения зарядов в охваченном поверхностью S объеме V, это уравнение запишется в виде:
где ρ – объемная плотность заряда.
4. Применяя теорему Остроградского, преобразуем левую часть четвертого уравнения Максвелла к виду:
.
Тогда
само уравнение можно переписать как
,
откуда, в силу произвольности объема
интегрирования, имеем:
13 Что собой представляет магнитное поле Земли, и какие особенности оно имеет?
14 Воздействие магнитного поля Земли на потоки космических лучей в северном полушарии и экваториальной области земного шара. Полярное сияние.
Часть 2
1Дайте определение единицы измерения магнитной индукции магнитного поля.
Силовой характеристикой магнитного поля является индукция поля , играющая роль аналога напряженности электрического поля , которая характеризует силовое действие электрического поля на заряды Единицей измерения индукции поля в СИ является Т (Тесла);.
2Дайте определение единицы измерения магнитного момента контура с током.
Характеристиками
витка являются: сила тока I,
текущего по витку, площадь S,
обтекаемая током и ориентация витка в
пространстве, определяемая направлением
единичного вектора нормали
к плоскости витка. Совокупность всех
этих трех характеристик образует
магнитный
момент
витка с током, который по определению
равен:
I
Рис.9.1. Круговой виток с током.
В теории магнетизма магнитный момент кругового витка с током играет такую же важную роль, как и электрический дипольный момент в теории электричества.