
- •Ток смещения
- •Колебания. Виды колебаний.
- •Затухающие и незатухающие колебания
- •Дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний и ее решение
- •Понятие о коэффициенте затухания, декременте и логарифмическом декременте затухания, времени релаксации и добротности колебательной системы
- •График затухающих колебаний
- •Периодические колебания
- •Свободные и вынужденные колебания
- •Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний и его решение
- •Понятие о резонансе
- •Сложение гармонических колебаний одного направления. Метод векторных диаграмм.
- •Сложение двух взаимно перпендикулярных гармонических колебаний.
- •Фигуры Лиссажу
- •Механические (упругие волны)
- •Фронт волны, волновая поверхность, понятие о бегущей и стоячей волне.
- •Понятие о групповой и фазовой скорости волн
- •Дисперсия волн
Ток смещения
Рассмотрим
работу конденсатора в цепи постоянного
и переменного тока. наблюдения показывают:
постоянный ток конденсатор не пропускает,
переменный ток конденсатор пропускает.
Объясняется тем, что происходит постоянная
перезарядка конденсатора. Во время
перезарядки конденсатора одинаковое
по величине магнитное поле существует
не только вокруг подводящих проводов
с током, но и вокруг конденсатора, Где
токопроводимости нет! Что является
источником этого МП? Максвелл предложил:
Если между обкладками конденсатора
находится диэлектрик, то при перезарядке
конденсатора под действием ЭП происходят
периодические смещения, связанных с
атомами электрических зарядов, которые
можно рассматривать как эл. ток, который
Максвелл назвал «Током смещения» Этот
ток и является источником магнитного
поля. Расчеты показывают, что плотность
тока смещения можно определить по
формуле: jсм
= dD/dt,
где D=0E=0E+P
- вектор эл. смещения или эл. индукции.
Р
- вектор поляризации диэлектрика, Кл/м2.
Током смещения называется поток вектора
j
смещения через произвольную поверхность
Iсм=
.
Рассмотрим уравнение более подробно
(2). Из уравнения
(2) следует, что ток смещения, текущий
через диэлектрик, состоит из 2-х слагаемых:
- плотность тока поляризации, вызвана
смещением молекулярных зарядов в
диэлектрике. 0
- плотность тока смещения в вакууме,
определяется лишь скоростью изменения
ЭП внутри конденсатора.
Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Их физический смысл.
Играют
в электродинамике покоящихся сред такую
же роль, как 3 закона Ньютона в механике
и Грина начало термодинамики. В
интегральной форме: 1)
.
Физический смысл (ФС): переменное
магнитное поле порождает вокруг себя
вихревое ЭП. 2) Закон полного тока:
.
ФЗ: Магнитное поле создается не только
токами проводимости, но и изменяющимся
во времени эл. полем. 3)
,
своб
– объемная плотность свободных
электрических зарядов, Кл/м3.
ФЗ: Показывает, что источником
электростатического поля являются
свободные электростатические заряды.
4)
.
ФЗ: Показывает, что в природе не существует
магнитных зарядов. из анализа 1) и 2)
уравнения следует, что переменное поле
порождает ЭП, а переменное ЭП порождает
МП, т.е. ЭП и МП неразрывно связаны друг
с другом и являются просто проявлением
единого электромагнитного поля. Чтобы
решить эту систему уравнений, ее
необходимо дополнить так называемыми
материальными уравнениями, которые
учитывают свойства опр. токов зарядов
среды. D=0E,
B=0H,
j=E.
Уравнения
в дифференциальной форме: 1) rot
E=-dB/dt,
2) rot
H=j+dD/dt,
3) div
D=своб,
4) div
B=0,
где div
,
.
Колебания. Виды колебаний.
Колебания – движения или процессы в той или иной мере повторяющиеся во времени. Виды: 1) механические – механические движения тела, при которых состояния движения тела повторяются с течением времени (биение сердца); 2) электромагнитные – повторяющиеся изменения электрических и магнитных полей, происходящие в колебательном контуре; 3) смешанные.