ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Циркуляція вектора напруженості вихрового електричного поля

Згідно з гіпотезою Максвелла будь-яке змінне магнітне поле збуджує в оточуючому просторі електричне поле, яке і є причиною виникнення індукованого струму в контурі.

При цьому контур, в якому з'являється е. р. с., відіграє лише другорядну роль – фактично він є лише "приладом", який знаходить це поле.

Таким чином, змінюване в часі магнітне поле породжує електричне поле , циркуляція якого

, (*)

де – проекція вектора на напрям .

Зазначимо, що електричне поле в загальному випадку може бути як потенціальним ( ), так і вихровим ( ), і тому = + . Оскільки циркуляція вектора дорівнює нулю (як потенціального поля), то ми й отримуємо (*).

Підставивши в цю залежність , отримаємо

. (1)

Останнє рівняння записано з урахуванням того, що у випадку нерухомої поверхні і контуру операції диференціювання і інтегрування можна поміняти місцями; символ частинної похідної підкреслює той факт, що інтеграл є функцією лише часу.

Таким чином, циркуляція вектора не дорівнює нулю, тобто електричне поле , яке збуджується змінним магнітним полем, як і саме магнітне поле, є вихровим.

Рівняння (1) – це перше рівняння Максвелла. Воно показує, що джерелами електричного поля можуть бути не лише електричні заряди, а й змінювані в часі магнітні поля.

Симетрія у взаємозалежності електричних і магнітних полів. Згідно з Максвеллом, якщо всяке змінне магнітне поле збуджує в навколишньому просторі вихрове електричне поле, то повинно існувати і зворотне явище: всяке змінювання електричного поля повинно викликати появу в навколишньому просторі вихрового магнітного поля.

Струм зміщення. Закон повного струму. Друге рівняння Максвелла

Струм зміщення,введений Максвелом, необхідний для встановлення кількісних співвідношень між змінюваним електричним полем і викликаним ним магнітним полем.

По Максвелу, в колі змінного струму, що містить конденсатор, змінне електричне поле в конденсаторі в кожний момент часу створює таке магнітне поле, неначебто між обкладинками конденсатора існує струм зміщення, який дорівнює струму в проводах, що підводяться до конденсатора. Тоді можна стверджувати, що струми провідності (І) і зміщення (Ізм) дорівнюють один одному: Ізм = І.

Струм провідності поблизу обкладинок конденсатора

.

Тут враховано, що поверхнева густина заряду на обкладинках дорівнює електричному зміщенню D в конденсаторі.

Сила струму крізь довільну поверхню S може бути визначена як потік вектора густини струму:

І = .

Тоді І = Ізм = . Порівнявши цей вираз з виразом , отримаємо такий вираз для густини струму зміщення:

.

Густина струму зміщення в діелектриці визначається з виразу для електричного зміщення , де – напруженість електростатичного поля; – поляризованість. Отже, густина струму зміщення

,

 

де густина струму зміщення у вакуумі; густина струму поляризації струму, обумовленого впорядкованим рухом електричних зарядів в діелектриці (зміщення зарядів в неполярних молекулах або поворот диполів в полярних молекулах). Збудження магнітного поля струмами поляризації правомірно, оскільки струми поляризації за своєю природою не відрізняються від струмів провідності.

обумовлена лишезмінюванням електричного поля в часі, проте також збуджує магнітне поле. Це принципово нове твердження Максвела. Навіть у вакуумівсякезмінювання в часі електричного поля приводить до виникнення в навколишньому просторі поля магнітного.

Густина повного струму

.

По Максвелу, повний струм завжди замкнений, тобто на кінцях провідника обривається лише струм провідності, а в діелектриці (вакуумі) між кінцями провідника є струм зміщення, який замикає струм провідності.

Зі всіх фізичних властивостей, притаманних струму провідності, Максвел приписав струму зміщення лише одне – здатність створювати в навколишньому просторі магнітне поле.

Друге рівняння Максвелла – це узагальнена Максвеллом теорема про циркуляцію вектора . Максвелл узагальнив теорему про циркуляцію вектора , ввівши в її праву частину

.

З урахуванням цього узагальнена теорема про циркуляцію вектора має такий вид:

. (2)

Ця теорема показує, що магнітні поля можуть збурюватись або рухомими зарядами (електричними струмами), або змінними електричними полями.

 

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти