
- •Тексты лекций
- •Москва – 2002
- •ВВЕДЕНИЕ
- •Ампер [А]
- •Кулон [Кл]
- •1.2. Векторы и действия над ними
- •Рис. 1.3. Вектор ориентированной площадки
- •1.3. Поля и операции векторного анализа
- •Первый уровень обученности
- •Второй уровень обученности
- •Риc. 2.2. Поля элементарных зарядов
- •Рис. 2.3. Поле элемента тока
- •1) вектор индукции электрического поля
- •2) вектор напряженности магнитного поля
- •2.2. Система уравнений электродинамики (уравнений Максвелла)
- •2.2.1. Система уравнений электродинамики в общем виде
- •Используя теорему Стокса (1.12) о связи между интегралами по контуру и по поверхности
- •Рис.2.4. К первому уравнению электродинамики
- •Ток смещения сквозь поверхность
- •Рис. 2.5. Ток смещения в цепи конденсатора
- •Рис. 2.6. Закон электромагнитной индукции
- •Рис. 2.7. Знак минус в законе электромагнитной индукции
- •Закон полного тока в дифференциальной форме описывается первым уравнением электродинамики (2.16). Возьмем от обеих частей этого уравнения дивергенцию:
- •Рис.2.8. Закон непрерывности полного тока
- •Три уравнения, учитывающие параметры среды
- •2.2.2. Система уравнений электродинамики в комплексной форме
- •Комплексная диэлектрическая проницаемость определяется следующей формулой
- •В этом случае
- •Рис. 2.10. Кусочно-однородная среда
- •При этом получим следующие уравнения
- •Первое уравнение разделим на второе, в результате получим
- •Последнее граничное условие получено из (2.43) при условии, что
- •Вектор Пойнтинга
- •Рис. 2.14. Вектор Пойнтинга
- •Рис.2.15. Зависимость вектора Пойнтинга от времени
- •Рис. 2.17. Внешняя задача электродинамики
- •Сравним его с известной теоремой векторного анализа
- •Первый уровень обученности
- •3.1.3. Емкость. Энергия электростатического поля
- •3.1.4. Прямая и обратная задачи электростатики
- •3.2. Стационарное магнитное поле
- •3.2.1. Система уравнений стационарного магнитного поля
- •закон непрерывности магнитного поля:
- •материальное уравнение
- •3.2.3. Граничные условия для стационарного магнитного поля
- •3.2.4. Магнитостатика
- •3.2.5. Индуктивность. Энергия стационарного магнитного поля
- •Потокосцепление катушки индуктивности с плотной намоткой при N витках
- •Выражение (3.40) можно преобразовать к виду
- •Первый уровень обученности
- •Второй уровень обученности

23
Для графического изображения поля используют силовые линии,
касательные в каждой точке к векторуЕ (рис.2.2). Густота силовых линий пропорциональна величине напряженности поля. Силовые линии электрического поля начинаются на заряде, который является источником силовых линий. Эти линии претерпевают разрыв в тех точках, где есть заряды. Линии расходятся от положительного заряда (исток) и сходятся к отрицательному (сток).
исток |
|
|
|
сток |
|
+ dq |
|
dE |
|
||||||
|
ro |
|
|
ro |
|||
|
+ dq |
|
−dq |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Риc. 2.2. Поля элементарных зарядов
Магнитное поле - представляет собой особый вид материи, отличный от вещества и проявляющийся в виде механической силы, с которой поле действует на внесённый в него электрический ток или постоянный магнит. Оно является векторным. Сходство в воздействии магнитного поля на электрический ток и постоянный магнит вызвано тем, что постоянный магнит представляет собой систему молекулярных токов, текущих в намагниченной среде.
Количественная характеристика магнитного поля описывается законом Ампера. Этот закон определяет силу взаимодействия между элементами тока, находящимися в однородной среде,
d F = − 4πμar2 [[d j1 r0 ]d j2 ], H ,
где d F - сила, действующая со стороны элемента тока d j1 на элемент тока d j2 ; μа = μ0μ - абсолютная магнитная проницаемость среды;
μ0 |
- абсолютная магнитная проницаемость вакуума. |
||||||
В системе СИ |
|
120π |
|
Г |
|
||
|
μ0 |
= |
= 4π 10−7 |
. |
|||
|
|
с |
|
||||
|
|
|
|
|
м |