- •Вопрос 1
- •Вопрос 2
- •Вопрос 3
- •Вопрос 4
- •Вопрос 5
- •Вопрос 10
- •Вопрос 11
- •Вопрос 6
- •Вопрос 8
- •Вопрос 9
- •Вопрос 7
- •Вопрос 12
- •Вопрос 13
- •Вопрос 14
- •Вопрос 15
- •Вопрос 16
- •Вопрос 17
- •Вопрос 18
- •Вопрос 19
- •Вопрос 20
- •Вопрос 21
- •Вопрос 22
- •Вопрос 23
- •Вопрос 24
- •Вопрос 25
- •Вопрос 26
- •Вопрос 27
- •Вопрос 28
- •Вопрос 29
- •Вопрос 30
- •Вопрос 31
- •Вопрос 32
- •Вопрос 33
- •Вопрос 34
- •Вопрос 35
Вопрос 34
Ток смещения— величина, прямо пропорциональная быстроте изменения электрической индукции. Это понятие используется в классической электродинамике. Введено Дж. К. Максвеллом при построении теории электромагнитного поля.
Введение тока смещения позволило устранить противоречие в формуле Ампера для циркуляции магнитного поля, которая после добавления туда тока смещения стала непротиворечивой и составила последнее уравнение, позволившее корректно замкнуть систему уравнений (классической) электродинамики.
Переменное электрическое поле в конденсаторе в каждый момент времени создает такое магнитное поле, как если бы между обкладками конденсатора существовал ток смещения, равный току в подводящих проводах. Тогда можно утверждать, что токи проводимости (I) и смещения (Iсм) равны: Iсм = I.Ток проводимости вблизи обкладок конденсатора
(поверхностная
плотность заряда
на обкладках
равна электрическому смещению D
в конденсаторе.)
Подынтегральное выражение можно
рассматривать как частный случаи
скалярного произведения
,
когда
иdS
взаимно параллельны. Поэтому для общего
случая можно записать
Сравнивая это
выражение
имеем
-
плотность тока смещения.
Плотность
полного тока
Максвелл
обобщил теорему о циркуляции вектора
Н, введя в ее правую часть полный ток
сквозь поверхностьS,
натянутую
на замкнутый контур L.
Тогда
обобщенная
теорема о циркуляции вектора Н
запишется в виде
Вопрос 35
В основе теории Максвелла лежат рассмотренные выше четыре уравнения:
1.
Электрическое поле может быть как
потенциальным (EQ),
так и вихревым (Ев),
поэтому
напряженность суммарного поля Е = Ее
+ ЕB.
Так как циркуляция вектора EQ
равна нулю, а циркуляция вектора Ев
определяется выражением
,
то циркуляция вектора напряженности
суммарного поля
Это
уравнение показывает, что источниками
электрического поля могут быть не только
электрические заряды, но и изменяющиеся
во времени магнитные поля.
2. Обобщенная теорема о циркуляции вектора Н:
Это
уравнение показывает, что магнитные
поля могут возбуждаться либо движущимися
зарядами (электрическими токами), либо
переменными электрическими полями.
3.
Теорема Гаусса для поля D
:
Если заряд
распределен внутри замкнутой поверхности
непрерывно с объемной плотностью ,
то формула
запишется
![]()
4. Теорема Гаусса
для поля В
:![]()
Полная
система уравнений Максвелла в интегральной
форме:
![]()
![]()
Величины,
входящие в уравнения Максвелла, не
являются независимыми и между ними
существует следующая связь (изотропные
несегнетоэлектрические и неферромагнитные
среды):
где0
и 0
—
соответственно электрическая и магнитная
постоянные,
и
— соответственно
диэлектрическая и магнитная проницаемости,
— удельная
проводимость вещества.
Из
уравнений Максвелла вытекает, что
источниками электрического поля могут
быть либо электрические заряды, либо
изменяющиеся во времени магнитные поля,
а магнитные поля могут возбуждаться
либо движущимися электрическими зарядами
(электрическими токами), либо переменными
электрическими полями. Уравнения
Максвелла не симметричны относительно
электрического и магнитного полей. Это
связано с тем, что в природе существуют
электрические заряды, но нет зарядов
магнитных.
Воспользовавшись
известными из векторного анализа
теоремами Стокса и Гаусса
можно
представить полную систему уравнений
Максвелла вдифференциальной
форме (характеризующих поле в каждой
точке пространства):
Уравнения Максвелла
в дифференциальной форме предполагают,
что все величины в пространстве и времени
изменяются непрерывно. Чтобы достичь
математической эквивалентности обеих
форм уравнений Максвелла, дифференциальную
форму дополняют граничными условиями,
которым должно удовлетворять
электромагнитное поле на границе раздела
двух сред.
![]()
Уравнения Максвелла — наиболее общие уравнения для электрических и магнитных полей в покоящихся средах. Они играют в учении об электромагнетизме такую же роль. Из уравнений Максвелла следует, что переменное магнитное поле всегда связано с порождаемым им электрическим полем, а переменное электрическое поле всегда связано с порождаемым им магнитным, т. е. электрическое и магнитное поля неразрывно связаны друг с другом — они образуют единое электромагнитное поле.
