Заряди і струми – джерела електромагнітного поля - раздел Философия, Електродинаміка та поширення радіохвиль. Теорія електромагнітного поля
Електричний Заряд – Одне Із Властивостей...
Електричний заряд – одне із властивостей елементарних частинок речовини. Розрізняють два види зарядів – позитивні та негативні. Експериментально виявлена дискретна структура зарядів. Величина будь-яких зарядів, які зустрічаються в природі, кратна заряду електрона , який дорівнює приблизно Кл. Електричні заряди обумовлюють електричні і магнітні явища.
Величина електричного заряду вимірюється в кулонах (Кл) і позначається символом . В ідеалізованому випадку електричний заряд вважають точковим, тобто нехтують його розмірами.
Якщо він розподілений в просторі, то його називають об’ємним і характеризують об’ємною густиною, яка має розмірність
, (1.3)
де – елемент об’єму.
Під об’ємним зарядом розуміють скалярну величину, яка дорівнює границі відношення об’ємного заряду до об’єму в якому він розподілений, при . З (1.3) видно, що повний заряд, який знаходиться в деякому об’ємі, визначається таким чином:
. (1.4)
Q вимірюється у .
Електричний заряд може бути розподілений по поверхні у вигляді нескінченного шару і називається поверхневим зарядом і характеризується поверхневою густиною , яка визначається
, (1.5)
де – елемент поверхні, а – заряд цього елемента; rs має розмірність .
Густина електричного струму. Впорядкований рух зарядів створює електричний струм (струми провідності), які характеризуються вектором об’ємної густини струму провідності (рис. 1.1) та має розмірність :
, (1.6)
де – одиничний вектор, який вказує напрям струму;
– струм, який протікає через площинку , перпендикулярно .
Інтегруючи по поверхні , отримуємо результуючий струм провідності
, (1.7)
де ;
– нормаль в даній точці поверхні .
Вектор напрямлений по і дорівнює по величині (рис. 1.1).
Особливий інтерес має випадок, коли струми розподілені вздовж поверхні у вигляді нескінченного шару. Такі струми називаються поверхневими (рис. 1.2). Густина поверхневих струмів визначається співвідношенням:
, (1.8)
де – одиничний вектор, який показує напрямок руху позитивних зарядів в даній точці;
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
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
, який дорівнює приблизно 
Кл. Електричні заряди обумовлюють електричні і магнітні явища.
. В ідеалізованому випадку електричний заряд вважають точковим, тобто нехтують його розмірами.
, (1.3)
– елемент об’єму.
. З (1.3) видно, що повний заряд, який знаходиться в деякому об’ємі, визначається таким чином:
. (1.4)
.
, яка визначається
, (1.5)
– елемент поверхні, а 
– заряд цього елемента; rs має розмірність 
.
:
, (1.6)
– одиничний вектор, який вказує напрям струму;
– струм, який протікає через площинку 
по поверхні 
, отримуємо результуючий струм провідності
, (1.7)
;
– нормаль в даній точці поверхні 
напрямлений по 
(рис. 1.1).
, (1.8)
– одиничний вектор, який показує напрямок руху позитивних зарядів в даній точці;
– відрізок лінії перпендикулярний вектору 
;
- 
.
Новости и инфо для студентов