|
|
1 – ое уравнение Максвелла в дифференциальной |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
форме |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
Преобразуем 1-е ур-ие М. так, чтобы Е |
||||||||
1. ÑEl dl 0 ( |
|
|
|
|
и Н относились к одной и той же точке |
|||||||||||||
t )n dS |
|
|
пр-ва. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
l |
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
Для этого применим его к дифф-но |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
малой площадке dS, ограниченной |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
прямоугольным контуром, |
|
|
||||||
4 |
|
|
|
|
|
|
3 ориентированным(l ) :1 2 (см3 .рис4 |
.)… |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dS dy dz |
n |
(п.п.в |
|||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
.) |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Преобразование правой части |
||||||||||
k |
|
|
n |
y |
|
|
|
|
ур-я М. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
j |
|
|
|
( H )n dS 0 |
|
(Hn) dS 0 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
i |
|
|
|
0 |
Hn dS |
||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
t |
|
S |
t |
|
|
t S |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x
Hx dydz
0 t
Hx - усредненное значение по
поверхности dS
z |
4 |
3 |
1 2
k j n i
x
Преобразование левой части ур-
В точке 1 E Exi Ey j Ez k
1 2 El |
Ey |
|
|
|
|
|
dl dy |
|
y 2 3 El Ez |
|
Ez |
dy |
dl dz |
||||
|
y |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 4 E E |
|
|
Ey |
dz dl dy |
||||
y |
|
|||||||
l |
|
|
|
z |
|
|
|
|
4 1 El |
Ez |
|
|
|
|
dl dz |
||
|
|
|
|
|
Ñ |
|
|
|
|
|
E |
|
|
Ey |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E dl E dy (E |
|
z dy)dz (E |
z |
dz)dy E dz |
||||||
l |
l |
y |
|
z |
|
y |
y |
z |
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ñ |
|
E |
|
Ey |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E dl ( |
|
z |
z |
)dydz |
|
|
|
|||
l |
l |
y |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Соединим левую и правую |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
части: |
|
Ey |
|
Hx |
|
Ez |
|
Ey |
|
|
|
Hx |
|||
Ez |
|
|
|
|
|
0 |
|
||||||||
( y |
|
z |
)dydz 0 |
t |
dydz |
y |
|
z |
|
|
|
t |
|||
|
z |
4 |
|
3 |
|
Свойства среды не зависят от |
|
||||||||
|
|
|
выбора направления осей… |
|
|
x |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
1 |
2 |
|
Циклическая |
|
|
|
|
|
z |
y |
|||
|
k |
|
n |
|
|
перестановка: |
|
|
|
|
|
|
|||
|
j |
|
|
y |
(поворот осей) |
|
|
|
|
|
|
|
H y |
||
|
|
i |
|
|
|
|
E |
x |
E |
z |
|
|
|||
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|||||
|
|
|
|
|
|
z |
|
x |
|
|
0 |
|
Ey |
|
E |
x |
H |
z |
|
x |
|
0 t |
|||
|
|
y |
|
Все три равенства объединим в одно
векторное
|
|
|
E |
z |
Ey |
|
r |
|
|
|
H |
x |
r |
|
|
|
|
|||||||
|
( |
|
|
|
|
|
)i |
0 |
|
|
|
i |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
y |
|
z |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
||||||||||||
|
Ex |
|
|
Ez |
|
|
|
|
H y |
|
|
|
H |
|
||||||||||
( |
|
z |
|
x |
) j 0 |
|
|
|
|
|
j |
|
rot E 0 |
|
|
|||||||||
|
|
|
t |
|
|
t |
|
|||||||||||||||||
|
|
Ey |
|
|
E |
|
|
|
r |
|
|
|
H |
z |
|
r |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
( |
|
|
|
|
|
|
x |
)k |
0 |
|
|
k |
|
|
|
|
||||||||
|
|
x |
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналогично получается 2-ое ур-ие М. в дифференциальной форме:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
r |
|
E |
|
2. ÑHl dl jndS 0 |
( |
E )n dS |
|
|
0 |
|
||||
|
|
rot H j |
|
|||||||
l |
S |
S |
t |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 - е уравнение Максвелла (теорема Гаусса) в дифференциальной
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
форме |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3. ÑEndS |
1 |
|
|
|
dV |
Преобразуем 3-е ур-ие М. так, чтобы Е и |
|||||||||||||||||
|
|
|
относились к одной и той же точке пр-ва. |
||||||||||||||||||||
0 |
|
||||||||||||||||||||||
S |
V |
Для этого применим его к дифф-но малому |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
объему dV в виде параллелепипеда |
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(см.рис.)… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dV = dx dy dz |
В точке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
j |
y |
|
|
i |
x |
Верх-яя и нижн-яя |
|
грани |
|
Задн-яя и перед-яя |
|
грани |
|
Левая и правая |
|
грани |
E Exi Ey j Ezk
d (d upper d lower ) (d back d front )
(d left d right )
n
z
А
k j n y
i
x
Вычисление потока через верхнюю и нижнюю грани
d lower (E n)dS (Exi Ey j Ezk )ndS 0 0 EzkndS Ezdxdy
d upper (Ez Ez dz)dxdy
z
d upper d lower Ez dxdydz
z
d upper d lower Ez dxdydz
z
d back d front Ex dxdydz
x
d left |
d right |
|
Ey |
|
dxdydz |
|||||
|
y |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Полный поток: |
( |
Ex |
|
Ey |
|
Ez |
)dxdydz |
|||
y |
||||||||||
d |
x |
|
z |
3. ÑEndS |
1 |
dV |
1 |
dV |
1 |
dxdydz |
|
|
|
0 |
0 |
||||
|
0 |
||||||
S |
|
V |
|
V |
|
|
Таким образом,… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Ex |
|
Ey |
|
Ez |
|
1 |
|
|
x |
y |
z |
0 |
r divE 0
Аналогично: |
H |
x |
H y |
|
H |
z |
|
|
4. |
|
0 |
||||||
|
y |
z |
||||||
|
x |
|
|
|
divH 0
Система уравнений Максвелла в дифференциальной форме
|
r |
|
|
|
H |
|
1 |
rot E 0 |
t |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
r |
|
E |
|
2 |
rot H |
j |
||||
|
r |
|
|
|
|
0 t |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
divE |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
||
4 |
divH 0 |
|
|
|
||
5 |
j E |
|
|
|
Нейтральная, непроводящая среда |
|
j 0, |
0. |
r H rot E
0 t
r E rot H
0 t
divE 0
divH 0