1) Мы уже рассмотрели:
2) Характерные параметры линейного проводника характерных параметров поля .
- расстояние, на котором поле существенно меняется за время (если пускаем волну, то - длина волны; если изменение поля гармоническое, то - период).
3) Если длина пробега носителя тока – электрона , то она гораздо меньше параметра поля , т.е. .
4) Если носителями тока являются перемещающиеся электроны, то вводим характеристику , где - длина пробега электрона, а - его скорость. Тогда:
3) и 4) позволяют записывать закон Ома без учёта пространственно-временной дисперсии, в простой форме: .
Глубина проникновения квазистационарного электромагнитного поля.
Уравнения Максвелла в случае квазистационарности:
Здесь учтено, что и .
На два последних уравнения Максвелла подействуем :
- уравнение квазистационарного поля
Аналогично получаем для :
Пусть ; , тогда:
где
Размерность
- параметр глубины проникновения поля . Мы получили уравнение Гельмгольца:
Вид решения для зависит от формы области, где ищется решение. Если ищем в полуплоскости, то
- если взять
тогда получим . Это даёт граничное условие
Если взять , то это даст граничное условие , не объясняется ни физически, ни подтверждается экспериментально. Таким образом, следует брать
-параметр:
Для поля аналогично:
- решение для полупространства.
Будем учитывать проникновение полей и только на глубину , т.к. дальше их проникновение мало и его можно не учитывать, хотя оно существует.
Функция Грина уравнения Гельмгольца.
-уравнение Гельмгольца
в правой части этого уравнения – источник , в левой – поле источника .
,
Для нахождения решения уравнения Гельмгольца вводят функцию Грина, удовлетворяющую условию:
Здесь надо использовать разложение функции Грина в интеграл Фурье:
где
Для -функции:
Подействуем на функцию Грина оператором :
Используем то, что , а следовательно :
Тогда перепишется в виде:
Равенство этих интегралов приводит к равенству фурье-образов:
Тогда фурье-образ функции Грина:
Теперь надо найти оригинал. Используем для этого теорию вычетов:
Пусть - угол между и . Обозначим . Введём сферические переменные .
, тогда .Следовательно
Используем теорию вычетов. У этого интеграла есть два полюса: и . Надо использовать при расчёте полюс , чтобы получить физически обоснованную ассимптотику.
Переходим в комплексную плоскость, замыкаем контур обхода сверху. Используем фиктивный переход:
Это позволяет получить нужную асимптотику.
- функция Грина уравнения Гельмгольца
Обозначим