Швидкість розповсюдження електромагнітної енергії - раздел Философия, Електродинаміка та поширення радіохвиль. Теорія електромагнітного поля
Існує Аналогія Між Електричними Величинами (4.22) З Одного Бо...
Існує аналогія між електричними величинами (4.22) з одного боку і зарядами і струмами (1.16) – з другої:
(4.50)
(4.51)
Щоб отримати енергетичний аналог швидкості розповсюдження електромагнітної енергії, необхідно розглянути розподіл заряду носії якого переміщуються із швидкістю . При цьому існує струм з густиною яка напрямлена як і . Якщо густина заряду , то
(4.52)
Доведення. Звернемося до рис. 2.6, б. На ньому показаний елементарний циліндр, основа якого орієнтована нормально до напрямку руху частинок, а об’єм дорівнює . Заряд в середині цього циліндра дорівнює . Абсолютна величина струму, який проходить через поверхню буде дорівнювати
(4.53)
Припустимо, що циліндр перемістився за час на відстань . При цьому, через поперечний переріз пройде заряд
(4.54)
В той же час заряд в зміщеній частині об’єму буде дорівнювати
(4.55)
Прирівняємо (4.54) і (4.55) і отримаємо
Перейдемо до границі при і враховуючи, що , отримуємо
В векторній формі
що повністю відповідає (4.52).
Всі роздуми при отриманні доведення (4.52) можна повторити, коли розглядається рух енергії. При цьому отримується енергетичний аналог (4.52):
(4.56)
тут – швидкість руху енергії, яка дорівнює
(4.57)
Її завжди можна визначити, якщо відоме поле і знайдені величини вектора Пойнтинга і об’ємної густини енергії електромагнітного поля .
К О Н С П Е К Т
лекцій з дисципліни
“Електродинаміка та поширення радіохвиль”
“Теорія електромагнітного поля”
для студентів спеціальності 8.090.701 “Радіотехніка”
Загальні відомості
В радіотехніці та електротехніці певний клас задач розв’язують за допомогою теорії кіл, яка застосовується до тих пір, поки зберігається зміст поняття електричного кола. Це дозволяє відійти
Заряди і струми – джерела електромагнітного поля
Електричний заряд – одне із властивостей елементарних частинок речовини. Розрізняють два види зарядів – позитивні та негативні. Експериментально виявлена дискре
Вектори електромагнітного поля
Взаємодія між зарядженими частинками здійснюється через ЕМП, яке вважається визначеним, якщо в кожній точці простору відомі величини і напрям чотирьох векторів:
Закон збереження зарядів
Інтегральна форма. Закон неперервності тісно пов’язаний з законом збереження зарядів: ні при яких умовах електричні заряди не можуть спонтанно зароджуватися, аб
Закон Ома в диференційній формі
Закон виражає залежність густини струму провідності в який-небудь точці провідного середовища ві
Резюме до повної системи рівнянь Максвела
Рівняння Максвела описують властивості ЕМП. На підставі цих рівнянь можна зробити такі висновки:
1. Електричні і магнітні поля тісно зв’язані між собою. Будь-яка зміна одно
Рівняння Максвела і сторонні струми
При розгляді системи рівнянь Максвела в диференційній формі разом з матеріальними рівняннями, під вектором
Гармонічні коливання і комплексні амплітуди
Всі реальні електромагнітні процеси можна представити або у вигляді суми дискретних гармонічних коливань, або у вигляді неперервного спектра гармонічних коливань. Такі представлення
Середні значення
Для періодичної функції від t, середнім значенням називається поділений на Т (період) інтеграл від 0 до Т. Середнє значення від
Класифікація електромагнітних явищ
Система рівнянь Максвела охоплює сукупність електромагнітних явищ. В ряді випадків ці рівняння спрощуються.
У самому простому випадку електромагнітне поле не залежить від ч
Поля на межі розділу середовищ
У будь-якій задачі електромагнітне поле тим або іншим чином обмежене у просторі. Природними межами можуть бути, наприклад, металеві стінки, або межа розділу між середовищами з різни
Закон Джоуля-Лєнця і перетворення енергії
Електромагнітне поле володіє енергією. Ця енергія може перетворюватися в інші види енергії. З’ясуємо яким чином вектори поля
Енергія електромагнітного поля
Енергію електромагнітного поля, яка запаслася в області V, можна визначити інтегруванням за часом виразів (4.17) і (4.18), що визначають потужність магнітного і електричного полів
Принцип суперпозиції
Для лінійного ізотропного середовища, диференціальні рівняння відносно будь-якого вектора електромагнітного поля залишається лінійними. З математичного аналізу відомо, що сума части
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов