Конспекты лекций по электродинамике. Розман Г.А. - 90 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

90
Âîñïîëüçóåìñÿ âåêòîðîì Óìîâà  Ïîéíòèíãà:
[ ]
HES
rr
r
=
Êàê âèäíî èç ôîðìóëû: ïîòîê ýëåêòðîìàãíèòíîé ýíåðãèè, êîòîðûé
îïðåäåëÿåòñÿ âåêòîðîì Óìîâà  Ïîéíòèíãà íàïðàâëåí ïåðïåíäèêóëÿðíî
ïëîñêîñòè ðàñïîëîæåíèÿ âåêòîðîâ
E
r
è
H
r
, êîòîðûå ðàñïîëàãàþòñÿ â
ïëîñêîñòè ôðîíòà âîëíû.
Âåêòîð Óìîâà  Ïîéíòèíãà ýòî ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà, ÷èñëåííî
ðàâíàÿ êîëè÷åñòâó ýëåêòðîìàãíèòíîé ýíåðãèè, êîòîðàÿ ïðîõîäèò ïî
íàïðàâëåíèþ âåêòîðà
( )
kS
r
r
çà åäèíèöó âðåìåíè, ÷åðåç åäèíèöó ïëîùàäè.
Çíàÿ íàïðàâëåíèå âåêòîðà
S
r
, ìû ìîæåì îãðàíè÷èòñÿ ïîäñ÷åòîì
åãî ìîäóëÿ. Äëÿ ýòîãî íåîáõîäèìî ñîñòàâèòü âûðàæåíèå:
HES =
Ó÷èòûâàÿ, ÷òî âåêòîðû
E
r
è
H
r
çàâèñÿò îò âðåìåíè ãàðìîíè÷åñêè,
íåîáõîäèìî ïðîèçâåñòè óñðåäíåíèå ýòîé âåëè÷èíû çà ïåðèîä
ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû.
 ðåçóëüòàòå óñðåäíåíèÿ ìû ïîëó÷èì ñëåäóþùåå âûðàæåíèå:
.
12
2
0
0
24
cr
P
S
π
µω
=
Ñîñòàâèì ïðîèçâåäåíèå
S
íà âåëè÷èíó ïîâåðõíîñòè ñôåðû (4
π
r
2
),
êîòîðîå èìååò öåíòðîì  èñòî÷íèê èçëó÷åíèÿ. Ìû ïîëó÷èì ïîñòîÿííóþ
âåëè÷èíó, êîòîðàÿ íå çàâèñèò îò ðàññòîÿíèÿ äî öåíòðà èçëó÷åíèÿ. Ìû
     Âîñïîëüçóåìñÿ âåêòîðîì Óìîâà – Ïîéíòèíãà:
                             r   rr
                             S = EH [ ]
     Êàê âèäíî èç ôîðìóëû: ïîòîê ýëåêòðîìàãíèòíîé ýíåðãèè, êîòîðûé
îïðåäåëÿåòñÿ âåêòîðîì Óìîâà – Ïîéíòèíãà íàïðàâëåí ïåðïåíäèêóëÿðíî
                                      r        r
ïëîñêîñòè ðàñïîëîæåíèÿ âåêòîðîâ E è H , êîòîðûå ðàñïîëàãàþòñÿ â
ïëîñêîñòè ôðîíòà âîëíû.
     Âåêòîð Óìîâà – Ïîéíòèíãà –ýòî ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà, ÷èñëåííî
ðàâíàÿ êîëè÷åñòâó ýëåêòðîìàãíèòíîé ýíåðãèè, êîòîðàÿ ïðîõîäèò ïî
                     r r
                      ()
íàïðàâëåíèþ âåêòîðà S k çà åäèíèöó âðåìåíè, ÷åðåç åäèíèöó ïëîùàäè.
                                 r
     Çíàÿ íàïðàâëåíèå âåêòîðà    S , ìû ìîæåì îãðàíè÷èòñÿ ïîäñ÷åòîì
åãî ìîäóëÿ. Äëÿ ýòîãî íåîáõîäèìî ñîñòàâèòü âûðàæåíèå:
                             S = E⋅H
                            r    r
     Ó÷èòûâàÿ, ÷òî âåêòîðû E è H çàâèñÿò îò âðåìåíè ãàðìîíè÷åñêè,
íåîáõîäèìî ïðîèçâåñòè óñðåäíåíèå ýòîé âåëè÷èíû çà ïåðèîä
ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû.
      ðåçóëüòàòå óñðåäíåíèÿ ìû ïîëó÷èì ñëåäóþùåå âûðàæåíèå:
                                 ω 4 P 20 µ0
                           S =                 .
                                  12πcr 2

     Ñîñòàâèì ïðîèçâåäåíèå S íà âåëè÷èíó ïîâåðõíîñòè ñôåðû (4 π r2),
êîòîðîå èìååò öåíòðîì – èñòî÷íèê èçëó÷åíèÿ. Ìû ïîëó÷èì ïîñòîÿííóþ
âåëè÷èíó, êîòîðàÿ íå çàâèñèò îò ðàññòîÿíèÿ äî öåíòðà èçëó÷åíèÿ. Ìû

                                   90