Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Третье уравнение Максвелла




 

Для того чтобы получить третье уравнение Максвелла, используем второе уравнение Максвелла в дифференциальной форме:

(2.14)

Выполним операцию дивергенция с левой и правой частью уравнения (2.14):

(2.15)

Рассмотрим дифференциальные операции правой части уравнения (2.15):

(2.16)

При записи формулы (2.15) использованы свойства смешанного произведения векторов, а также то, что векторное произведение одинаковых векторов равно нулю.

Подставляем формулу (2.16) в формулу (2.15) и получаем:

(2.17)

Так как дивергенция является операцией дифференцирования по координатам, которые, как и время, являются независимыми переменными величинами, то операции дивергенции и производной по времени можно поменять местами:

(2.18)

Из формулы (2.18) следует, что:

(2.19)

Значение в формуле (2.19) определяется из начальных условий. За начальные условия можно выбрать такие точки пространства, в которых нет магнитного поля в начальный момент времени. Тогда значение будет равно нулю:

(2.20)

Подставляем формулу (2.20) в формулу (2.19) и получаем третье уравнение Максвелла, которое имеет вид:

(2.21)

Третье уравнение Максвелла (2.21) утверждает, что внутри окрестности некоторой точки в магнитном поле не происходит разрыва вектора индукции магнитного поля. Другими словами, у линий вектора индукции магнитного поля нет ни начала, ни конца, они замкнуты.

Получим интегральную форму записи третьего уравнения Максвелла. Для этого умножим выражение (2.21) на элемент объема и проинтегрируем по всему объему:

(2.22)

Теперь воспользуемся теоремой Гаусса, согласно которой получаем:

(2.23)

В формуле (2.23) - замкнутая поверхность, ограничивающая выделенный объем, - проекция вектора индукции магнитного поля на нормаль к замкнутой поверхности .

Объединяя результаты формул (2.22) и (2.23), получаем третье уравнение Максвелла в интегральной форме:

(2.24)

Интегральная форма третьего уравнения Максвелла имеет такой же смысл, как и дифференциальная форма, но она относится не к точке, а к некоторому конечному объему. По сути, это уравнение показывает: сколько линий индукции магнитного поля «заходит» в некоторый выделенный объем, столько же и «выходит» из этого объема. Линии вектора индукции магнитного поля нигде не начинаются и нигде не заканчиваются. Они замкнуты.

Здесь вместо понятия «силовые линии» используется понятие линии вектора индукции или вектора напряженности. Это более точное понятие, особенно, если рассматривается магнитное поле, в котором линии индукции определяется не силой, а моментом силы.

Третье уравнение Максвелла можно записать, как обобщение опытного факта, что линии индукции магнитного поля замкнуты. Для этого достаточно этот факт записать с помощью векторного анализа.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-07; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 809 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Вы никогда не пересечете океан, если не наберетесь мужества потерять берег из виду. © Христофор Колумб
==> читать все изречения...

2307 - | 2123 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.007 с.