Содержание

Введение …………………………………………………………........... Практическая работа №1. Изменение напряженности электрического поля на границе раздела диэлектриков .................................................	4 7
Практическая работа №2. Метод зеркальных изображений. Связь между потенциалами и зарядами в системе заряженных тел .............	11
Практическая работа №3. Расчет сопротивления заземления ............	18
Практическая работа №4. Потенциальные и емкостные коэффициенты. Расчет частичных емкостей...........………………...........................	27
Практическая работа №5. Электрическое поле постоянных токов. Растекание токов, сопротивление растекания ……..............................	32
Практическая работа №6. Магнитное поле постоянных токов. Магнитное поле вблизи плоских поверхностей ферромагнитных материалов.................................................................................................	35
Практическая работа №7. Намагничивание тел различной формы. Размагничивающий фактор .....................................................................	39

Введение

Электромагнитное поле‑ это вид материи, определенный во всех точках двумя векторными величинами, которые характеризуют две его стороны, называемые соответственно электрическим и магнитным полем, и оказывающие силовое воздействие на заряженные частицы, зависящее от их скорости и заряда.

Электромагнитный импульспредставляет собой распространяющиеся в пространстве, с конечной скоростью, взаимосвязанные, не могущие существовать друг без друга, переменные электрическое и магнитное поле.

Свойства электромагнитного поля:

1) существует вокруг заряженной частицы и без ней;

2) электромагнитное поле имеет двойственную природу, характеризуемую:

‑ волновыми свойствами;

‑ квантовые свойствами.

3) является носителем определенного количества энергии;

4) обладает массой и давлением.

Квантовые свойства электромагнитного поля характеризуется энергией кванта:

,

где h=6,626•10^-34Дж∙с- постоянная планка,v‑ частота излучения, Гц.

Волновые свойстваэлектромагнитного поля описываются частотойfи длиной волныλ:

а ) в проводящей среде:

б) в однородном изотропном диэлектрике:

,

где .

Электромагнитная волнапредставляют собой электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды, в которой они распространяются.

Для вакуума , скорость распространения электромагнитной волны можно определить по следующей формуле:

,

т.е. равна скорости света. Длина электромагнитной волны определяется по следующей формуле:

.

Таким образом, каждому виду излучения соответствует определенная частота и длина волны. Токи различного диапазона частот, создают в воздухе излучения, имеющие однотипную электромагнитную природу. Различия в длине волны и частоте колебаний и значений в величине энергии кванта.

В электрических цепях могут быть токи и напряжения постоянные по величине и направлению; постоянные по направлению, но переменные по величине; периодически изменяющиеся по величине и направлению; импульсного характера. Переменные токи и напряжения различной формы создают в пространстве, окружающем электрические цепи, переменные электрические и магнитные поля. Характер изменения этих полей соответствует характеру изменения электрического напряжения и тока в рассматриваемой цепи.

Если в проводе имеются переменные напряжения Uи токI, то электрическое поле можно представить в виде силовых линий, начинающихся в проводе и заканчивающихся на поверхности земли.

В земле электрического поля, создаваемого напряжением провода U, нет, поэтому кабельные линии, проложенные в земле, электрическому влиянию не подвержены.

Силовые линии магнитного поля, создаваемого током I, замыкаясь по концентрическим окружностям вокруг провода, проникают и в землю, поэтому кабельные линии в земле, так же как и воздушные, подвергаются воздействию магнитного поля.

Электромагнитное поле в каждой точке характеризуется четырьмя векторными величинами: напряженностью электрического поля , В/м, электрической индукцией, Кл/м2, напряженностью магнитного поля, А/м, магнитной индукцией, Тл (тесла).

Составляющие электрического поля (,) и магнитного поля (,) находятся во взаимной зависимости.

Для поля в вакууме имеем:

; ,

где – электрическая постоянная, равная 8,85х10-12 , Ф/м;– магнитная постоянная, равная 1,26х10-6 , Г/м.

Взаимосвязь векторов электромагнитного поля основывается на следующих четырех положениях.

Закон полного тока:; знак у интеграла означает, что интегрирование производится по замкнутому контуру; полный токi_пвключает в себя ток проводимости и ток смещения.

Отсюда следует, что всякое изменение электрического поля во времени вызывает появление магнитного поля.

Закон электромагнитной индукции,который устанавливает связь между ЭДС, индуктируемой в контуре, и магнитным потоком, пересекающим этот контур

; .

Из этих формул видно, что всякое изменение магнитного поля во времени приводит к появлению электрического поля.

Теорема Остроградского-Гауса, которая устанавливает связь между потоком вектора напряженности электрического поля через замкнутую поверхность и электрическим зарядом, расположенным внутри этой поверхности, имеет видN=Q/ε₀.

Если Q = 0, тоN = 0, то есть электрическое поле может возникнуть только в результате изменения магнитного потока.

Принцип непрерывности магнитного потока, который выражается в том, что полный поток магнитной индукции через любую замкнутую поверхность равен нулю, то есть вошедший внутрь любого объема магнитный поток равен магнитному потоку, вышедшему из того же объема, или математически, здесь интеграл берется по замкнутой поверхности.