October 20 2018 02:44:34
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
Система уравнений Максвелла
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

ВИХРЕВОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ


Всякое изменение магнитного потока приводит к возникнове-нию в замкнутом контуре электродвижущей силы индукции. Выше был рассмотрен при-мер, поясняющий механизм образования э.д.с. индукции в результате действия сил Ло-ренца на заряды в движущемся проводнике. Однако э.д.с. индукции может возникать и в неподвижном контуре, помещенном в переменное магнитное поле. Поскольку в данном случае силы Лоренца действовать не могут, возникает вопрос о природе сторонних сил, вызывающих движение зарядов. Опыт показывает, что эти силы не обусловлены какими-либо химическими или тепловыми процессами в проводнике. Согласно гипотезе Мак-свелла движение зарядов в этом случае вызывается действием электрического поля Ем, которое возбуждается меняющимся во времени магнитным полем. Отли-чительной особенностью этого поля от рассмотренного ранее электростатического поля является то, что его линии не возникают и не замыкаются на неподвижных электрических зарядах. Свойства этого особого электрического поля можно вывести из закона электромагнитной индукции.

Будем считать, что электродвижущая сила в некотором  контуре  L  обусловлена полем Ем. Тогда, исходя из (2.24), выразим э.д.с. Е  в контуре

                         Е = img130                              (4.1)

где Емl   - проекция вектора Ем на направление dl.

Эта э.д.с. вызвана электромагнитной индукцией. Согласно закону Фарадея

                    Еi = img131                        (4.2)

В формуле (4.2) магнитный поток Ф выражен через интеграл от нормальной состав-ляющей Bn магнитной индукции по всей площади S, опирающейся на контур. В рассматриваемом нами случае неподвижного контура операции дифференцирования по времени и интегрирования по площади контура можно поменять местами:

                    img132img133                       (4.3)

Подставим (4.3) в (4.2) и приравняем выражения для Е и Еi. В результате получим

                    img134= img135                     (4.4)

В (4.3) и (4.4) вектор В зависит от времени и координат. В по-динтеральном выражении берется частная производная вектора В по времени.

Выражение (4.4) показывает, что меняющееся во времени маг-нитное поле производит в окружающем пространстве электрическое поле Ем, причем циркуляция этого электрического поля по любому замкнутому контуру, охваты-вающему переменный  магнитный поток, отлична от нуля. Это означает, что элек-трическое поле Ем является вихревым (линии Ем замкнуты), что существенно отличает его от электростатического поля неподвижных зарядов, линии ко-торого имеют начало и конец на зарядах, а циркуляция напряженности по любому замк-нутому контуру равна нулю (формула (1.28)).

Согласно идее Максвелла, вихревое поле  Ем всегда сопровождает меняющееся во времени магнитное поле, не-зависимо от того, есть ли в наличии замкнутый проводящий контур. Такой контур факти-чески играет роль измерительного прибора, позволяющего по возникновению индукционного тока обнаружить присутствие вихревого электрического поля.

Комментарии
#1 | galina April 21 2018 11:19:21
Это только теория, а как рассчитывать на практике?
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.02 секунд 5,404,771 уникальных посетителей