Теорема о циркуляции магнитного поля.

Данное соотношение указывает на то, что магнитное поле создается электриче­скими токами. Максвелл ввел дополнительное слагаемое.

- плотность электрического тока.

Закон Фарадея:

Если Фарадей предполагал, что для возникновения стороннего электрического поля обязательно необходимо присутствие проводящего контура, то Максвелл первый пред­положил, что электрическое поле создается переменным магнитным полем, даже в от­сутствие всякого контура.

Из данного уравнения следует, что переменное во времени магнитное поле, создает в пространстве вихревое электрическое поле. Вихревым электрическим полем называется такое поле, линии направленности которого представляют собой замкнутые линии, в отличии от электростатического поля, линии направленности которого начинаются на положительных и заканчиваются на отрицательных зарядах.

Система уравнений Максвелла.

6.2. Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Плоская электромагнитная волна. Скорость распространения электромагнитных волн. Энергия и импульс волны.

Решение системы уравнений Максвелла. Электромагнитные волны.

_{Рассмотрим случай, когда нет зарядов и токов.}

rot(rot )=-

в системе СИ.

- волновое уравнение.

обозначим.

Пусть

Запишем общее решение данного уравнения.

• Любая функция вида - является решением волновой функции.

- фазовая скорость электромагнитной волны.

Аналогично для запишем:

Х

Энергия и поток энергии. Теорема Пойнтинга.

Существует не только плотность энергии в какой-либо области, но и некоторый вектор,характеризующий плотность потока энергии.

Полная энергия электромагнитного поля в данном объеме будет изменяться как за счет вытекания ее из объема, так и за счет того, что после передает свою энергию ве­ществу (заряженному частицами) т.е. совершает работу над веществами.

- теорема Пойнтинга.

- элемент поверхности.

Убыль энергии за единицу времени в данном объеме равна потоку энергии сквозь поверхность, ограниченную этим объемом, плюс работа в единицу времени (т.е. мощ­ность Р) которую после производит над зарядами вещества внутри данного объема.

B(S) плотность потока энергии

- плотность тока.

Пойнтинг получил для из уравнений Максвелла

- плотность потока энергии электромагнитного поля.

Вычислить вектор Поймтинга для плоской электромагнитной волны.

Из данной формулы следует что, плоскостная электромагнитная волна переносит электронную и магнитную энергию со скоростью:

И электронная и магнитная энергии, переносимые волной одинаковы.

- плотность энергии электрического поля.

_.

Вопросы для самоконтроля

1. Как, зная ротор векторного поля Е в каждой точке некоторой поверхности, определить циркуляцию вектора Е по контору, ограничивающему эту поверхность.

2. Чему равен поток ротора векторного поля через замкнутую поверхность?

3. Что такое ток смещения.

4. Напишите уравнения Максвелла в дифференциальной форме и объясните смысл каждого из них.

5. Запишите уравнения Максвелла в интегральной форме.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная

1. Детлаф, А.А. Курс физики учеб. пособие / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский.-7-е изд. Стер.-М. : ИЦ «Академия».-2008.-720 с.

2. Савельев, И.В. Курс физики: в 3т.:учеб.пособие/И.В. Савельев.-4-е изд. стер. – СПб.; М. Краснодар: Лань.-2008

Т.1: Электричество. Колебания и волны. Волновая оптика. – 480 с.

3. Трофимова, Т.И. курс физики: учеб. пособие/ Т.И. Трофимова.- 15-е изд., стер.- М.: ИЦ «Академия», 2007.-560 с.

Дополнительная

1. Фейнман, Р. Фейнмановские лекции по физике / Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс. – М.: Мир.

Т.1. Современная наука о природе. Законы механики. – 1965. –232 с.

Т. 2. Пространство, время, движение. – 1965. – 168 с.

Т. 3. Излучение. Волны. Кванты. – 1965. – 240 с.

2. Берклеевский курс физики. Т.1,2,3. – М.: Наука, 1984

Т. 1. Китель, Ч. Механика / Ч. Китель, У. Найт, М. Рудерман. – 480 с.

Т. 2. Парселл, Э. Электричество и магнетизм / Э. Парселл. – 448 с.

Т. 3. Крауфорд, Ф. Волны / Ф. Крауфорд – 512 с.

3. Фриш, С.Э. Курс общей физики: в 3 т.: учеб. / С.Э. Фриш, А.В. Тиморева.- СПб.: М.; Краснодар: Лань.-2009.

Т. 1. Физические основы механики. Молекулярная физика. Колебания и волны: учебник - 480 с.

Т.2: Электрические и электромагнитные явления: учебник. – 518 с.

Т. 3. Оптика. Атомная физика : учебник– 656 с.

Библиографический список

1. Детлаф, А.А. Курс физики учеб. пособие / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский.-7-е изд. Стер.-М. : ИЦ «Академия».-2008.-720 с.

2. Савельев, И.В. Курс физики: в 3 т.:учеб.пособие/И.В. Савельев.-4-е изд. стер. – СПб.; М. Краснодар: Лань,2008

Т.1: Механика .Молекулярная физика. – 352 с.

Т.2: Электричество. Колебания и волны. Волновая оптика. – 480 с.

Т.3: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. – 320 с.

3. Трофимова, Т.И. курс физики: учеб. пособие/ Т.И. Трофимова.- 15-е изд., стер.- М.: ИЦ «Академия», 2007.-560 с.

4. Иродов, И.Е. Задачи по общей физике учеб. пособие/ И.Е. Иродов.-12-е изд., стереотип.- СПб.;М.; Краснодар.: Лань. 2007.-416 с.

5. Савельев, И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике: учеб. пособие/ И.В.Савельев.- 5-е изд., стереотип.-СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2007.-288.

6. Грабовский, Р.И. Курс физики / Грабовский Р.И. – 6 изд. – СПб.: Издательство «Лань», 2002.-608с.

7. Бухман, Н.Н. Упражнения по физике: учеб. пособие/ Н.Н. Бухман.- 2-е изд., испр. и доп. – СПб; М.; Краснодар: Лань, 2008.- 96 с.

8. Волькенштейн, В.С. Сборник задач по общему курсу физики/ В.С. Вольткенштейн .-СПб.; Книжный Мир, 2007.- 328 с.

9. Рогачев, Н.М. Решение задач по курсу общей физики: учеб. пособие / под ред. Н.М. Рогачева.- 2-е изд., испр.- СПб.; М.; Краснодар.: Лань, 2008.-304 с.

10. Фирганг, Е.В. Руководство к решению задач по курсу общей физики: учеб. пособие/Е.В. Фирганг.-3-е изд., стер.- СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2008.- 352 с.