29. Уравнения Максвелла. Ток смещения.
Первое уравнение Максвелла
Современный вид первого уравнения Максвелла таков:
Тут нужно пояснить, что такое дивергенция. Дивергенция – это дифференциальный оператор, определяющий поток какого-то поля через определенную поверхность. Уместным будет сравнение с краном или с трубой. Например, чем больше диаметр носика крана и напор в трубе, тем большим будет поток воды через поверхность, которую представляет собой носик.
В первом уравнении Максвелла E – это векторное электрическое поле, а греческая буква «ро» – суммарный заряд, заключенный внутри замкнутой поверхности.
Так вот, поток электрического поля E через любую замкнутую поверхность зависит от суммарного заряда внутри этой поверхности. Данное уравнение представляет собой закон (теорему) Гаусса.
Третье уравнение Максвелла
Сейчас мы пропустим второе уравнение, так как третье уравнение Максвелла – это тоже закон Гаусса, только уже не для электрического поля, но для магнитного.
Оно имеет вид:
Что это значит? Поток магнитного поля через замкнутую поверхность равен нулю. Если электрические заряды (положительные и отрицательные) вполне могут существовать по отдельности, порождая вокруг себя электрическое поле, то магнитных зарядов в природе просто не существует.
Второе уравнение Максвелла
Второе уравнение Максвелла представляет собой ни что иное, как закон Фарадея. Его вид:
Ротор электрического поля (интеграл через замкнутую поверхность) равен скорости изменения магнитного потока, пронизывающего эту поверхность. Чтобы лучше понять, возьмем воду в ванной, которая сливается через отверстие. Вокруг отверстия образуется воронка. Ротор – это сумма (интеграл) векторов скоростей частиц воды, которые вращаются вокруг отверстия.
Как Вы помните, на основе закона Фарадея работают электродвигатели: вращающийся магнит порождает ток в катушке.
Четвертое уравнение Максвелла
Четвертое - самое важное из всех уравнений Максвелла. Именно в нем ученый ввел понятие тока смещения.
Это уравнение еще называется теоремой о циркуляции вектора магнитной индукции. Оно говорит нам о том, что электрический ток и изменение электрического поля порождают вихревое магнитное поле.
Подробнее: https://zaochnik.ru/blog/uravneniya-maksvella-bolshe-chem-prosto-uravneniya/
30 Электромагнитные волны. Их свойства и скорость распространения.
Энергия электромагнитных волн.
Электромагнитные (электромагнитное излучение) — это колебания электромагнитного поля, которые распространяются в пространстве Свойства электромагнитных волн:
Электромагнитные волны могут поглощаться поверхностью.
Электромагнитные волны могут отражаться (отражение от поверхности).
Обладают способностью преломляться (менять направление).
Электромагнитные волны — поперечные (о чем уже было сказано).
Основные параметры электромагнитных волн:
1. Длина волны — это кратчайшее расстояние между двумя точками, которые колеблются в одной фазе:
обозначается буквой λ;
единица измерения — метр (м);
находится по формуле: λ=cT=c/v.
2. Период колебаний — это время, за которое происходит одно полное колебание:
обозначение— T;
единица измерения — секунды (с);
равен: T=1/v.
3. Частота — число колебаний за 1 секунду:
обозначение: v;
единица измерения — герцы (Гц);
находится с помощью выражения: v=1/T.
4. Скорость волны — это скорость, с которой распространяется волна:
обозначение — с;
единица измерения — метры, деленные на секунду (м/с);