2014-02-02
1042
Тема: (продолжение) Энергия магнитного поля. Объёмная плотность энергии. Магнитное поле в веществе. Намагниченность вещества. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики и их свойства. Объёмная плотность энергии электромагнитного поля.
Электрическое и магнитное поля могут быть не только постоянными, но и переменными. Для получения переменных полей используются различные приспособления, простейшим является колебательный контур, состоящий из последовательно соединениях катушки индуктивности L и конденсатора емкостью С (рис. 4.17). В колебательном контуре происходит процесс перехода электрической энергии конденсатора в энергию магнитного поля катушки и наоборот. Если в определенные моменты времени компенсировать потери энергии в контуре на сопротивление за счет внешнего источника, то получим незатухающие электрические колебания, которые через антенну могут быть излучены в окружающее пространство. Процесс распространения электромагнитных колебаний, периодических изменений напряженностей электрического и магнитных полей, в окружающем пространстве называется, электромагнитной волной.
Электромагнитные волны охватывают большой спектр длин волн от 105 до10-12 м и по частотам от 104 до 1024 Гц. По названию электромагнитные волны разделяются на радиоволны, инфракрасное, видимое и ультрафиолетовое излучения, рентгеновские лучи и g-излучение. В зависимости от длины волны или частоты свойства электромагнитных доли меняются, что является убедительным доказательством диалектико-материалистического закона перехода количества в новое качество.
К
С +
L -
В основе электромагнитного поля лежат два положения.
1. Любое изменяющееся магнитное поле вызывает появление изменяющегося вихревого электрического поля;
2. Любое изменяющееся электрическое поле вызывает появление изменяющегося магнитного поля.
Теория электромагнитного поля подробно рассматривается в теоретической электродинамике. Основы этой теории заложены Максвеллом и выражены системой уравнений – уравнениями Максвелла. Эти уравнения, записанные в интегральной форме, представляются четырьмя выражениями отражающими объективную реальность.
1. Магнитное поле отлично от нуля, как при перемещении электрических зарядов, так и при изменении электрического поляво времени:
= J + 
.
2. Циркуляция напряженности электрического поля по контуру (ЭДС индукции) определяется скоростью изменения магнитного потока через площадь S, ограниченную этим контуром:
= - 
.
3. Поток электрической индукции (смещения) через замкнутую поверхность S равен полному заряду, заключенному внутри этой поверхности: 
= g.
4. Поток магнитной индукции через любую замкнутую поверхность равен нулю: 
= 0.
Электромагнитное поле материальное и обладает энергией, количеством движения, массой, перемещается в пространстве: в вакууме со скоростью С, а в среде со скоростью: V = 
, где e0 = 8,85 10-12 
, m0 = 12,6 10-7
.
Объемная плотность энергии электромагнитного поля
W = Wэ + Wm = 
ee0E2 + mm0H2 = 
E H = 
E H.
