41,42. Диэлектрики. Уравнения Максвелла для электростатического поля в диэлектриках
Диэлектрики-вещ-ва, в которых нет свободных электрических зарядов, поэтому при положительном электрическом поле в диэлектр. не протекает ток(причина нет носителей зарядов).
Сущ. 2-а типа диэлектриков: 1)Диэлектр. с неполяриз. молекулами и атомами; 2) Диэлектр. с поляриз. молекулами и атомами.
В
неполяриз. диэлектриках отсутствует
дипольный момент
(1).
У поляриз. диэлектрика при отсутствии
электрического поля уже есть дипольный
момент. Как те и другие диэлектрики
свободные заряды.
.
В
вакууме:
.
-электродинамическая
постоянная, связанная с выбором с-мы
единиц.
-вектор
поляризации диэлектрика.
В диэлектрике обусловлено процессом поляризации.
Поляризация-процесс перераспределения зарядов. Связанные заряды-заряды, связ. с положительным ядром и могут смещаться под действием эл.поля.
Заряды могут быть свободные и связанные(поляризованные заряды)
-диэлектрическая
проницаемость диэлектрика.
Полная система ур-ний Максвелла для диэлектрика:
по
формуле (1) создается только свободными
зарядами. В диэлектрике поле потенциальное.
Связь вектора E, D, F в диэлектрике. Природа механизма поляризации диэлектриков.
Из ур-ния Максвелла-Лоренца:
(1)
-объемная
плотность свободных зарядов,
-усредн.
плотн. микрозарядов.
Введем
вектор Д:
(2)
D-вектор индукции эл.поля, сост. из.эл.поля в вакууме 2-ой член учит. поляризац.диэлекитрика.
Обозначения:
:
(3)
-диэлектрич.проницаемость
среды
(4)-материальное
ур-ние для диэлектрика.
Выводы:
1. Диэлектрическая проницаемость среды
состоит из двух частей: 1) диэл.проницаемость
вакуума: если
,
.
2)
учитывает
эффект поляриз.диэлектр.
2. (4)-материальное уравнение среды.
-материальное
ур-ние для вакуума (5).
Для
получ.матер.ур-ния в среде нужно сделать
замещение:
.
Это правило позволяет переписать многие
з-ны для среды.
3.
(6)-входит в сист.ур-ний Максвелла.
Физ.смысл: D-опред.
Только свободн.зарядами.
43, Магнетики. Связь векторов B, H,J. Природа парамагнетизма.
Магнетиками называют вещества которые под действием магнитного поля способны намагничиваться
Существуют три основные типа магнетиков:
1)Диамагнетики: B’ направлен противоположно внешнему полю
2)Парамагнетики B’ направлен также как и В0
3)Ферромагнетики
и имеется явление остаточной
намагниченности.
Связь векторов
(1)
Вектор магнитной индукции поля определяется двумя слагаемыми 1 Вектор магнитного поля; 2 способность тела намагничеваться
В простых линейных магнетиках выполняются линейные законы связи намагниченность и напряжение магнитного поля
χ - магнитная восприимчивость вещества
Связь
векторов B,
H,I
дается формулой 1 если
то индукция магнитного поля зависит от
H
37.Электромагнитные волны. Волновое уравнение.
Электромагнитной волной наз-ся процесс распространения в пр-ве возмущ. эл.магнитного поля с постоянной скоростью и переносом энергии.
Ур-ние Максвелла:
Перепишем эту систему ур-ний:
В.А.
-волновое
ур-ние(5).
(6).
Решение таких урний явл.эл.магн. волны.
. Относительность разбиения электромагнитного поля на электрическое поле и магнитное.
Система
к’ связана с плотностью заряда
Плотность изменяется при переходе от одной системе отсчета к другой
1.Следствием
преобразования является изменение
пространственного объема при переходе
от одной системе к другой. Заряд есть
величина инвориантная плотность
изменяется
2. С помощью преобразования Лоренца можно преобразовать векторы электромагнитного поля при переходе от одной системе отсчета к другой