ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
Предисловие
В данном пособии излагаются основы теории электромагнитного
поля в макроскопическом представлении, базирующейся на уравнениях
электродинамики, сформулированных Максвеллом.
Важность изучения электромагнитных полей следует из того, что
без расчета поля невозможно проектирование самых разнообразных
электромагнитных устройств, включая мощные электрические машины
и аппараты с полями промышленной частоты, микроминиатюрные уст-
ройства радиоэлектроники с полями высоких и сверх высоких частот, а
также установки высокого напряжения.
Несмотря на различие форм и назначений, все современные элек-
тротехнические устройства имеют общую часть – электромагнитную
систему, предназначенную для преобразования электромагнитной энер-
гии в другие виды. Свойства и рабочие характеристики электротехниче-
ских устройств напрямую зависят от распределения электромагнитного
поля в их электромагнитной системе, именно поэтому важно при проек-
тировании уметь рассчитывать и оптимизировать электромагнитное по-
ле. Расчеты электромагнитных полей в реальных электромагнитных
системах чрезвычайно сложны и, как правило, требуют специальной
подготовки.
Данное пособие рассчитано на студентов второго курса, знакомых
лишь с начальными сведениями об электричестве и магнетизме, о диф-
ференциальных уравнениях в частных производных и основах вектор-
ного анализа. Поэтому в первой части пособия в доступной, на наш
взгляд, форме излагаются основные положения теории электромагнит-
ного поля. Изложение начинается с краткой характеристики векторов
электромагнитного поля и свойств среды. Затем рассматриваются
уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной формах,
граничные условия для векторов поля, а также соотношения для коли-
чественной оценки энергии электромагнитного поля и, наконец, элек-
тродинамические потенциалы.
Электростатическое поле и поле постоянного тока рассматривают-
ся как частные случаи электромагнитного поля. Во второй, третьей и
четвертой частях пособия приведены примеры, иллюстрирующие прие-
мы и методы расчета полей для этих частных случаев: электростатиче-
ского, электрического поля постоянного тока и магнитного поля, соот-
ветственно.
Сложные переменные электромагнитные поля и связанные с ним
явления распространения и отражения электромагнитных волн и их из-
лучение в данном пособии не рассматриваются.
