December 10 2016 04:59:48
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
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.05 секунд 4,204,165 уникальных посетителей