Тема 14.Теория электромагнитного поля

Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной формах.

Структура ЭМП

Векторы ЭМП

- напряженность электрического поля, В/м (силовая характеристика электрического поля)

 - электрическая индукция (вектор электрического смещения), Кл/м² 

 - магнитная индукция магнитного поля, Тл (силовая характеристика магнитного поля)

 - напряженность магнитного поля, А/м

Источники ЭМП

Неподвижные заряды

Дифференциальные характеристики неподвижных зарядов

- объемная плотность зарядов (количество заряда в единице объема), Кл/м³;

 - поверхностная плотность зарядов (количество заряда на единице поверхности), Кл/м²;

  - линейная плотность зарядов (количество заряда на единицу длины заряженной нити), Кл/м.

Интегральные характеристики неподвижных зарядов

  - количество заряда в объеме V, Кл;  

   - количество заряда на поверхности S, Кл;     

       - количество заряда на заряженной нити L, Кл;

                                    - точечный заряд, Кл.

Движущиеся заряды

Дифференциальная характеристика движущихся зарядов

                    - вектор плотности тока проводимости (определяет скорость прохождения положительного заряда через единицу поверхности, ориентированную в направлении максимальной величины этой скорости), А/м².

Интегральная характеристика движущихся зарядов

                     - электрический ток проводимости, А.

Уравнения ЭМП в интегральной форме

                      - закон полного тока;

                            - закон электромагнитной индукции;

                          - постулат Максвелла;

                                            - принцип непрерывности магнитного поля (условие соленоидальности магнитного поля);

Материальные уравнения поля

                                            - для диэлектрических сред;

                                           - для магнитных сред;

                                             - для проводящих сред.

                    - абсолютная диэлектрическая проницаемость диэлектрика, ф/м;

              - диэлектрическая постоянная;

                     - абсолютная магнитная проницаемость магнетика, Гн/м;

                    - магнитная постоянная;

γ  - электрическая проводимость (электропроводность) проводящей среды, 1/Омм.

Уравнения ЭМП в дифференциалиной форме

                                      - закон полного тока;

                                           - закон электромагнитной индукции;

                                                 - постулат Максвелла;

                                           - принцип непрерывности магнитного поля (условие соленоидальности магнитного поля).

Энергетические соотношения

                         - удельная энергия электрического поля, Дж/м³;

                       - удельная энергия магнитного поля, Дж/м³;

                      - энергия ЭМП в объеме V, Дж.