35. Установление тока при замыкании и размыкании, содержащей индуктивность.

При всяком изменении силы тока в проводящем контуре возникает ЭДС самоиндукции, в результате чего в контуре появляются дополнительные токи, называемые экстратоками самоиндукции.

В процессе отключения источника тока сила тока убывает по экспоненциальному закону и определяется кривой 1. Чем больше индуктивность цепи и меньше ее сопротивление, тем большеи, следовательно, тем медленнее уменьшается ток в цепи при ее размыкании, где_{- время релаксации.}

В процессе включения источника тока нарастание силы тока в цепи задается функцией и определяется кривой 2. Сила тока стремится к установившемуся значению . Скорость нарастания тока определяется тем же временем релаксации, что и убывание тока. Установление тока происходит тем быстрее, чем меньше индуктивность цепи и больше ее сопротивление.

_{Оценим значение ЭДС самоиндукции} , возникающей при мгновенном увеличении сопротивления цепи постоянного тока от _{до : .}

36. Энергия магнитного поля. Плотность энергии магнитного поля. Энергия магнитного поля двух связанных проводников с током.

Проводник, по которому протекает электрический ток, создает в окружающем пространстве магнитное поле, причем магнитное поле появляется и исчезает вместе с появлением и исчезновением тока.

Магнитное поле, подобно электрическому, является носителем энергии. Естественно предположить, что энергия магнитного поля равна работе, которая затрачивается током на создание этого поля.

Энергия магнитного ноля, связанного с контуром: , где_{- объем соленоида.}

_{Магнитная энергия двух связанных проводников с током: .}

Магнитное поле соленоида однородно и сосредоточено внутри него, поэтому энергия заключена в объеме соленоида и распределена в нем с постоянной объемной плотностью: .

37. Ток смещения. Система уравнений Максвелла.

Согласно Максвеллу, если всякое переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле, то должно существовать и обратное явление: всякое изменение электрического поля должно вызывать появление в окружающем пространстве вихревого магнитного поля. Для установления количественных отношений между изменяющимся электрическим полем и вызываемым им магнитным полем Максвелл ввел в рассмотрение так называемый ток смещения.

По Максвеллу, 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 .

Подчеркнем, что из всех физических свойств, присущих току проводимости, Максвелл приписал току смещения лишь одно — способность создавать в окружающем пространстве магнитное поле.

Плотность тока смещения: , где– электрическое смещение в конденсаторе.

Плотность полного тока: .

Источник магнитного поля = изменяющееся во времени электрическое поле + движущиеся электрические заряда: .

Система уравнений Максвелла:

_{1. , где - плотность электрического заряда. Источником электрического поля являются электрические заряды.}

_{2. . Источником электрического поля является изменяющееся во времени магнитное поле.}

_{3. . Магнитных зарядов не существует.}

_{4. , где– плотность электрического поля,- ток.}

_{Источником магнитного поля является упорядоченное движение зарядов и (или) изменяющееся во времени электрическое поле.}