Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
физика шпоры.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
61.52 Кб
Скачать

51) Уравнения Максвелла для электромагнитного поля в интегральной форме.

Уравне́нияМа́ксвелла — система дифференциальных уравнений, описывающих электромагнитное поле и его связь с электрическими зарядами и токами в вакууме и сплошных средах.

Полная система уравнений Максвелла в интегральной форме для электромагнитного поля включает в себя:

Закон электромагнитной индукции ,

Закон полного тока ,

Теорему Остроградского-Гаусса для электрического поля-- ,

Теорему Остроградского-Гаусса для магнитного поля

52) Электромагнитные волны и их свойства. Энергия электромагнитных волн. Вектор Умова-Пойтинга.

Волной называется распространение колебаний в пространстве с течением времени.Электромагнитная волна - это распространение электромагнитных колебаний в пространстве с течением времени, т. е. распространение колебаний векторов электрической напряженности Е и магнитной индукции В, характеризующих электромагнитную волну.

Свойства электромагнитных волн

Поглощение электромагнитных волн. Рупоры располагают друг против друга и, добившись хорошей слышимости звука в громкоговорителе, помещают между рупорами различные диэлектрические тела.

Отражение электромагнитных волн. Если вместо диэлектрика между рупорами поместить металлический лист, то звук перестанет быть слышимым.

Преломление электромагнитных волн. Электромагнитные волны изменяют свое направление (преломляются) на границе диэлектрика. Это можно обнаружить с помощью большой треугольной призмы из парафина или другого диэлектрика. Убирая призму или поворачивая ее, наблюдают исчезновение звука.

Поперечность электромагнитных волн. Электромагнитные волны — это поперечные волны. Векторы E и B электромагнитного поля волны перпендикулярны к направлению ее распространения. Колебания напряженности электрического поля волны, выходящей из рупора, происходят в определенной плоскости, а колебания вектора магнитной индукции — в плоскости, ей перпендикулярной. Волны с определенным направлением колебаний называются поляризованными. Приемный рупор принимает только поляризованную в определенном направлении волну. Это можно обнаружить, повернув передающий или приемный рупор на 90° относительно оси рупора. Звук при этом исчезает.

Интерференция электромагнитных волн. На опытах с генератором СВЧ можно наблюдать такое важнейшее волновое явление, как интерференция. Генератор и приемник располагают друг против друга. Затем подводят снизу металлический лист в горизонтальном положении. Постепенно поднимая лист, обнаруживают поочередное ослабление и усиление звука.

Энергия электромагнитных волн.

Объемная плотность энергии электромагнитного поля равна сумме объемных плотностей

энергий электрического и магнитного полей. С учетом в каждый момент времени одинакова умножим плотность энергии на скорость распространения в среде , вектор s называеться

плотностью потока электромагнитной энергии, или вектором Умова-пойтинга.Вектор S направлен в сторону распространения электромагнитной волны и его модуль равен энергии переносимой волной за единицу времни, через единичную площадку перпендиулярную распространению волны. Вектор Пойнтинга (также вектор Умова — Пойнтинга) — вектор плотности потока энергии электромагнитного поля, одна из компонент тензора энергии-импульса электромагнитного поля. Вектор Пойнтинга S можно определить через векторное произведение двух векторов: (в системе СГС), (в системе СИ), где E и H — векторы напряжённости электрического и магнитного полей соответственно.