1. Векторные величины, характеризующие электромагнитное поле (привести все векторные величины, характеризующие поле, их единицы измерения, формулы для их расчета).
– напряженность
электрического поля,
Численно равна силе, с которой электрическое поле действует в данный момент времени на единичный положительный заряд
– напряженность
магнитного поля,
– электрическая
индукция (смещение),
– магнитная
индукция,
,
(тесла)
2. Классификация сред и их электрические параметры (привести все электрические параметры, характеризующие среды, их единицы измерения, пояснить разницу между абсолютными, относительными значениями данных параметров; классифицировать среды).
Реальные среды подразделяются на
1) линейные;
2) нелинейные.
В линейных средах параметры не зависят от величины векторов поля.
В нелинейных эти параметры изменяются в зависимости от величины векторов поля.
В
свою очередь, линейные среды делятся
на: однородные
и неоднородные,
изотропные
и анизотропные.
Такая классификация зависит от
изменчивости параметров сред:
Параметры сред
– абсолютная
диэлектрическая проницаемость,
коэффициент
восприимчивости среды
В
вакууме
относительная
(безразмерная) диэлектрическую
проницаемость
– абсолютная
магнитная проницаемость,
коэффициент
восприимчивости среды
В
вакууме
относительная
(безразмерная) магнитная проницаемость
– удельная
проводимость,
удельное
сопротивление
проводимость
однородного проводника
длина
проводника
площадь
поперечного сечения
В
вакууме
В изотропных средах вектора ЭМП параллельны друг другу.
Изотропной называют среду, физические свойства которой одинаковы по всем направлениям в каждой её точке.
Изотропные среды могут быть однородными и неоднородными.
Идеальные
среды:
или
В
анизотропных линейных средах векторы
ЭМ поля могут быть непараллельными.
Анизотропной называют среду, физические свойства которой в точке p различны по различным направлениям.
3. Первое уравнение Максвелла и его физическая сущность (записать уравнение Максвелла в интегральной, дифференциальной формах, пояснить все переменные в него входящие и физический смысл уравнения).
Вихревое магнитное поле порождается токами проводимости и переменным электрическим полем.
вектор
электрического смещения
Циркуляция вектора магнитного поля по произвольному замкнутому контуру равна полному току, пронизывающему контур.
Ротор вектора напряжённости магнитного поля равен плотности полного тока.
4. Второе уравнение Максвелла и его физическая сущность (записать уравнение Максвелла в интегральной, дифференциальной формах, пояснить все переменные в него входящие и физический смысл уравнения).
Вихревое электрическое поле порождается переменным магнитным полем.
Циркуляция вектора напряжённости вихревого электрического поля по произвольному замкнутому контуру равна взятой с обратным знаком скорости изменения магнитного потока через произвольную поверхность, ограниченную этим контуром
Ротор вектора напряжённости эл. Поля равен скорости изменения магнитной индукции с противоположным знаком.
5. Третье и четвертое уравнения Максвелла и их физическая сущность (записать уравнение Максвелла в интегральной, дифференциальной формах, пояснить все переменные в него входящие и физический смысл уравнения).
Электрические заряды порождают потенциальное электрическое поле.
вектор электрического смещения
объёмная плотность заряда
Поток вектора смещения через произвольную замкнутую поверхность равен суммарному заряду внутри поверхности.
Дивергенция вектора электрического смещения равна объёмной плотности сторонних зарядов.
Магнитное поле имеет вихревой характер и в природе не существует магнитных зарядов.
Поток вектора магнитной индукции через произвольную замкнутую поверхность равен нулю.
Дивергенция вектора магнитной индукции равна нулю.