Электричество и магнетизм. - 38 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Рубрика: 

39
которое называется уравнением непрерывности в дифференци-
альной форме.
4.2. Источники поля внутри проводника. Электродвижущая
сила
4.2.1. Источники поля внутри проводника
Очевидно, что заряды на полюсах источника тока не могут
создавать электрическое поле, заставляющее перемещаться заря-
ды в проводнике, т.к. при очень длинных проводниках (
∼100 км)
поле от зарядов на полюсах ничтожно.
Опыты показали, что вблизи
поверхности проводника с током
нормальная компонента вектора
напряженности электрического
поля отлична от нуля (
E
n
≠
0). Од-
нако, внутри проводника
E
n
=0
(направленное движение зарядов
происходит только вдоль про-
водника, а не перпендикулярно
поверхности). Если внутри
E
n
=0,
а снаружи
E
n
≠
0, то это может оз-
начать только то, что на поверх-
ности проводника должны суще-
ствовать свободные заряды с поверхностной плотностью
σ
и, со-
гласно (2.12),
σ
=
ε
0
Е
n
. Эти заряды и являются источником поля в
среде с отличной от нуля тангенциальной компонентой (рис.4.3),
которое и обеспечивает наличие постоянного тока.
4.2.2. Электродвижущая сила
Поскольку, как показано в предыдущем параграфе, при на-
личие тока в проводнике тангенциальная составляющая вектора
E отлична о нуля, то потенциал меняется вдоль проводника.
Поле внутри проводника создается постоянными непод-
вижными поверхностными зарядами, т.е. является потенциаль-
ным. Поэтому
Рис.4.3
+
−
+
+
+
+
+
+
+
+
−
−
−
−
−
−
−
−
j
j
E
E
n
E
τ
                              39

которое называется уравнением непрерывности в дифференци-
альной форме.
4.2. Источники поля внутри проводника. Электродвижущая
                           сила
4.2.1.    Источники поля внутри проводника
     Очевидно, что заряды на полюсах источника тока не могут
создавать электрическое поле, заставляющее перемещаться заря-
ды в проводнике, т.к. при очень длинных проводниках (∼100 км)
поле от зарядов на полюсах ничтожно.
     Опыты показали, что вблизи
поверхности проводника с током             +         −
нормальная компонента вектора              +         −
напряженности электрического           j +           −
поля отлична от нуля (En≠0). Од-           +         −
нако, внутри проводника En=0               +  E     −
(направленное движение зарядов          Eτ +           j
                                                     −
происходит только вдоль про-               +
водника, а не перпендикулярно                  En −
                                           +         −
поверхности). Если внутри En=0,
а снаружи En≠0, то это может оз-
                                                        −
начать только то, что на поверх-       +
ности проводника должны суще-                Рис.4.3
ствовать свободные заряды с поверхностной плотностью σ и, со-
гласно (2.12), σ=ε0Еn. Эти заряды и являются источником поля в
среде с отличной от нуля тангенциальной компонентой (рис.4.3),
которое и обеспечивает наличие постоянного тока.
4.2.2.   Электродвижущая сила
     Поскольку, как показано в предыдущем параграфе, при на-
личие тока в проводнике тангенциальная составляющая вектора
E отлична о нуля, то потенциал меняется вдоль проводника.
     Поле внутри проводника создается постоянными непод-
вижными поверхностными зарядами, т.е. является потенциаль-
ным. Поэтому

Страницы