ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
16
èíòåãðàëà ïî âñåìó çàìêíóòîìó ïóòè îïðåäåëÿåò ïîëíóþ ðàáîòó
ýëåêòðè÷åñêèõ ñèë íà ýòîì ïóòè.  êóðñå ýëåêòðè÷åñòâà ýòó âåëè÷èíó
íàçûâàþò ÝÄÑ èñòî÷íèêà òîêà.
Òàêèì îáðàçîì, II óðàâíåíèå Ìàêñâåëëà âûðàæàåò çàêîí ÝÌÈ:
∫
∂
∂
−= dSB
t
n
èíä
ε
.
II óðàâíåíèå Ìàêñâåëëà óòâåðæäàåò, ÷òî ïðè ëþáîì èçìåíåíèè
ïîòîêà âåêòîðà ìàãíèòíîé èíäóêöèè ÷åðåç ïëîùàäêó, îõâà÷åííóþ
çàìêíóòûì êîíòóðîì, â í¸ì âîçíèêàåò ÝÄÑ èíäóêöèè. Çíàê ìèíóñ
âûðàæàåò ìàòåìàòè÷åñêè çàêîí ñîõðàíåíèÿ è ïðåâðàùåíèÿ ýíåðãèè
(ÇÑÏÝ) è ÷àñòî íàçûâàåòñÿ ïðàâèëîì Ëåíöà. ×èòàåòñÿ ôèçè÷åñêîå
ñîäåðæàíèå çíàêà ìèíóñ òàê: ìàãíèòíîå ïîëå èíäóêöèîííîãî òîêà,
âîçáóæäàåìîãî â çàìêíóòîì êîíòóðå, íàïðàâëåíî òàê, ÷òî ñâîèì
ìàãíèòíûì ïîëåì ïðåïÿòñòâóåò òîé ïðè÷èíå, êîòîðîé âîçáóæäàåòñÿ
èíäóêöèîííûé òîê (ïðåïÿòñòâîâàòü ýòî íå çíà÷èò áûòü íàïðàâëåííûì
ïðîòèâîïîëîæíî. Íàïðèìåð, åñëè âíåøíèé ìàãíèòíûé ïîòîê
óìåíüøàåòñÿ, òî ìàãíèòíîå ïîëå èíäóêöèîííîãî òîêà, ïðåïÿòñòâóÿ ýòîìó
óìåíüøåíèþ, íàïðàâëåíî â òó æå ñòîðîíó, ÷òî è âíåøíåå ìàãíèòíîå ïîëå.).
§6. III óðàâíåíèå Ìàêñâåëëà
Âîñïîëüçóåìñÿ II óðàâíåíèåì Ìàêñâåëëà â äèôôåðåíöèàëüíîé ôîðìå:
t
B
Erot
∂
∂
−=
r
r
.
Âîçüì¸ì îò îáåèõ ÷àñòåé ýòîãî ðàâåíñòâà îïåðàöèþ äèâåðãåíöèè:
t
B
divEdivrot
∂
∂
−=
r
r
Ðàññìîòðèì ñìåøàííîå ñêàëÿðíî-âåêòîðíîå ïðîèçâåäåíèå,
îáëàäàþùåå ñâîéñòâîì öèêëè÷åñêîé ïåðåñòàíîâêè:
[ ]
( )
[ ]
( )
E
E
r
r
∇∇=∇∇
.
Âîñïîëüçóåìñÿ ñâîéñòâîì öèêëè÷åñêîé ïåðåñòàíîâêè ÷ëåíîâ
ñìåøàííîãî ïðîèçâåäåíèÿ, íî íóæíî âñåãäà ïîìíèòü, ÷òî ôóíêöèÿ
äîëæíà ñòîÿòü ïîñëå îïåðàòîðà. Ó÷èòûâàÿ çíà÷åíèå âåêòîðíîãî
ïðîèçâåäåíèÿ
[]
0
=∇∇
, ïîëó÷àåì, ÷òî
[ ]
( )
0
=∇∇
E
r
. Òîãäà
0
=
∂
∂
Bdiv
t
r
.
èíòåãðàëà ïî âñåìó çàìêíóòîìó ïóòè îïðåäåëÿåò ïîëíóþ ðàáîòó
ýëåêòðè÷åñêèõ ñèë íà ýòîì ïóòè.  êóðñå ýëåêòðè÷åñòâà ýòó âåëè÷èíó
íàçûâàþò ÝÄÑ èñòî÷íèêà òîêà.
Òàêèì îáðàçîì, II óðàâíåíèå Ìàêñâåëëà âûðàæàåò çàêîí ÝÌÈ:
∂
ε èíä = −
∂t ∫
Bn dS .
II óðàâíåíèå Ìàêñâåëëà óòâåðæäàåò, ÷òî ïðè ëþáîì èçìåíåíèè
ïîòîêà âåêòîðà ìàãíèòíîé èíäóêöèè ÷åðåç ïëîùàäêó, îõâà÷åííóþ
çàìêíóòûì êîíòóðîì, â í¸ì âîçíèêàåò ÝÄÑ èíäóêöèè. Çíàê ìèíóñ
âûðàæàåò ìàòåìàòè÷åñêè çàêîí ñîõðàíåíèÿ è ïðåâðàùåíèÿ ýíåðãèè
(ÇÑÏÝ) è ÷àñòî íàçûâàåòñÿ ïðàâèëîì Ëåíöà. ×èòàåòñÿ ôèçè÷åñêîå
ñîäåðæàíèå çíàêà ìèíóñ òàê: ìàãíèòíîå ïîëå èíäóêöèîííîãî òîêà,
âîçáóæäàåìîãî â çàìêíóòîì êîíòóðå, íàïðàâëåíî òàê, ÷òî ñâîèì
ìàãíèòíûì ïîëåì ïðåïÿòñòâóåò òîé ïðè÷èíå, êîòîðîé âîçáóæäàåòñÿ
èíäóêöèîííûé òîê (ïðåïÿòñòâîâàòü ýòî íå çíà÷èò áûòü íàïðàâëåííûì
ïðîòèâîïîëîæíî. Íàïðèìåð, åñëè âíåøíèé ìàãíèòíûé ïîòîê
óìåíüøàåòñÿ, òî ìàãíèòíîå ïîëå èíäóêöèîííîãî òîêà, ïðåïÿòñòâóÿ ýòîìó
óìåíüøåíèþ, íàïðàâëåíî â òó æå ñòîðîíó, ÷òî è âíåøíåå ìàãíèòíîå ïîëå.).
§6. III óðàâíåíèå Ìàêñâåëëà
Âîñïîëüçóåìñÿ II óðàâíåíèåì Ìàêñâåëëà â äèôôåðåíöèàëüíîé ôîðìå:
r
r ∂B
rotE = − .
∂t
Âîçüì¸ì îò îáåèõ ÷àñòåé ýòîãî ðàâåíñòâà îïåðàöèþ äèâåðãåíöèè:
r
r ∂B
divrotE = −div
∂t
Ðàññìîòðèì ñìåøàííîå ñêàëÿðíî-âåêòîðíîå ïðîèçâåäåíèå,
( [ ]) (
r
îáëàäàþùåå ñâîéñòâîì öèêëè÷åñêîé ïåðåñòàíîâêè: ∇ ∇E = [∇∇ ]E .
r
)
Âîñïîëüçóåìñÿ ñâîéñòâîì öèêëè÷åñêîé ïåðåñòàíîâêè ÷ëåíîâ
ñìåøàííîãî ïðîèçâåäåíèÿ, íî íóæíî âñåãäà ïîìíèòü, ÷òî ôóíêöèÿ
äîëæíà ñòîÿòü ïîñëå îïåðàòîðà. Ó÷èòûâàÿ çíà÷åíèå âåêòîðíîãî
r
( )
ïðîèçâåäåíèÿ [∇∇ ] = 0 , ïîëó÷àåì, ÷òî [∇∇ ]E = 0 . Òîãäà
∂ r
divB = 0 .
∂t
16
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- …
- следующая ›
- последняя »
