Задачи по электродинамике. Часть 1. Стационарные электромагнитные поля. Крыловецкая Т.А - 32 стр.

UptoLike

Задача 2.40. Пространство между обкладками сферического конденса-
тора заполнено двумя слоями диэлектриков с проницаемостями ²
1
и ²
2
.
Радиусы обкладок a и b. Радиус поверхности раздела диэлектриков h.
Определить емкость конденсатора.
Ответ: C =
²
1
²
2
h
²
1
(b h)/b + ²
2
(h a)/a
.
3. Магнитостатика
Аналогично тому как неподвижные заряды создают в окружающем про-
странстве электростатическое поле или могут обнаружить поле, создан-
ное другими зарядами в данной точке пространства, движущиеся заря-
ды создают в окружающем пространстве магнитное поле или могут об-
наружить в данной точке пространства магнитное поле, созданное дру-
гими зарядами. Движущиеся заряды образуют электрический ток. Если
распределение токов в пространстве с течением времени не изменяется
(токи стационарны), то возбуждаемое ими магнитное поле не зависит от
времени, т. е. является статическим.
Законы постоянного тока
Заметные по величине постоянные токи могут создаваться в проводни-
ках веществах с высокой электропроводностью. Для этого необходимо
поддерживать внутри проводника постоянное электрическое поле. Эту
задачу решает источник тока. При этом вне проводника электрическое
поле может отсутствовать вследствие нейтральности вещества, поддер-
живаемого в процессе прохождения по нему электрического тока, а рас-
пределение зарядов в проводнике и окружающем его пространстве долж-
но оставаться неизменным. Из этого условия и уравнения непрерывности
заряда
ρ
t
+ divj = 0, (23)
связывающего скорость изменения плотности заряда ρ с плотностью ис-
точников вектора плотности тока j, следует условие постоянства элек-
трического тока, записываемого через вектор j в виде:
divj = 0. (24)
Соответствующее уравнение на границе раздела двух проводников имеет
вид:
j
1n
= j
2n
. (25)
32
Задача 2.40. Пространство между обкладками сферического конденса-
тора заполнено двумя слоями диэлектриков с проницаемостями ²1 и ²2 .
Радиусы обкладок a и b. Радиус поверхности раздела диэлектриков h.
Определить емкость конденсатора.
                                        ²1 ²2 h
               Ответ: C =                                .
                             ²1 (b − h)/b + ²2 (h − a)/a

3.   Магнитостатика
Аналогично тому как неподвижные заряды создают в окружающем про-
странстве электростатическое поле или могут обнаружить поле, создан-
ное другими зарядами в данной точке пространства, движущиеся заря-
ды создают в окружающем пространстве магнитное поле или могут об-
наружить в данной точке пространства магнитное поле, созданное дру-
гими зарядами. Движущиеся заряды образуют электрический ток. Если
распределение токов в пространстве с течением времени не изменяется
(токи стационарны), то возбуждаемое ими магнитное поле не зависит от
времени, т. е. является статическим.
                      Законы постоянного тока
Заметные по величине постоянные токи могут создаваться в проводни-
ках – веществах с высокой электропроводностью. Для этого необходимо
поддерживать внутри проводника постоянное электрическое поле. Эту
задачу решает источник тока. При этом вне проводника электрическое
поле может отсутствовать вследствие нейтральности вещества, поддер-
живаемого в процессе прохождения по нему электрического тока, а рас-
пределение зарядов в проводнике и окружающем его пространстве долж-
но оставаться неизменным. Из этого условия и уравнения непрерывности
заряда
                            ∂ρ
                                + divj = 0,                     (23)
                             ∂t
связывающего скорость изменения плотности заряда ρ с плотностью ис-
точников вектора плотности тока j, следует условие постоянства элек-
трического тока, записываемого через вектор j в виде:
                             divj = 0.                          (24)
Соответствующее уравнение на границе раздела двух проводников имеет
вид:
                             j1n = j2n .                       (25)

                                 32