9. Основные законы электродинамики. Понятие поля. Основные

законы электродинамики. Распространение законов классической

механики на данный раздел физики.

Уравне́ния Ма́ксвелла — система дифференциальных уравнений, описывающих электромагнитное поле и его связь с электрическими зарядами и токами в вакууме и сплошных средах. Вместе с выражением для силы Лоренца образуют полную систему уравнений классической электродинамики. Уравнения, сформулированные Джеймсом Клерком Максвеллом на основе накопленных к середине XIX века экспериментальных результатов, сыграли ключевую роль в развитии представлений теоретической физики и оказали сильное, зачастую решающее, влияние не только на все области физики, непосредственно связанные с электромагнетизмом, но и на многие возникшие впоследствии фундаментальные теории, предмет которых не сводился к электромагнетизму (одним из ярчайших примеров здесь может служить специальная теория относительности).

1)силовые линии имеют вид колец, "надетых" на вектор, показывающий направление тока. Первое уравнение Максвелла об этом и говорит: rotH=jпр + dD/dt.

2) Второе уравнение Максвелла выражает закон электромагнитной индукции Фарадея: ЭДС в любом замкнутом контуре равна скорости изменения (т. е. производной по времени) магнитного потока. Но ЭДС равна касательной составляющей вектора напряженности электрического поля Е, помноженной на длину контура. rotE = — dB/dt.

3) Итак, получено третье уравнение Максвелла: div D = р. Четвертое уравнение утверждает, что магнитных зарядов в природе не существует, поэтому

div B = 0.

Закон Кулона, определяющий силы взаимодействия зарядов q1 и q2

отражает действие электрического поля на эти заряды

где - напряженность электрического поля, а - сила Кулона. Отсюда можно получить и другие характеристики взаимодействия заряженных частиц (тел): потенциал поля, напряжение, ток, энергию поля и т.д.

Электрические силовые линии начинаются на одних зарядах (условно принято считать на положительных) и заканчиваются на других - отрицательных, т.е. они прерывны и совпадают (в этом их модельный смысл) с направлением векторов напряженности электрического поля - они просто касательные к силовым линиям. Магнитные силовые замкнуты сами на себя, не имеют ни начала, ни конца, т.е. непрерывны. Это является доказательством отсутствия магнитных зарядов.

Любой электрический ток создает магнитное поле, причем это магнитное поле может создаваться как постоянным (тогда будет постоянное магнитное поле) и переменным электрическим током, так и переменным электрическим полем (переменное магнитное поле).

Переменное магнитное поле за счет явления электромагнитной индукции Фарадея создает электрическое поле. Таким образом, переменные электрические и магнитные поля создают друг друга и оказывают взаимное влияние. Поэтому-то и говорят об едином электромагнитном поле.

Физическим полем называется особая форма материи, связывающая частицы (объекты) вещества в единые системы и передающая с конечной скоростью действие одних частиц на другие.