Электромагнитные поля и волны . Первое уравнение Максвелла.

Московский технический университет связи и информатики ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ И ВОЛНЫ Москва 2020 г. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА D  rot H  j  , t   B  rot E   ,  t   div D   ,  div B  0   ВЕКТОРЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ • • • • Векторы электрического поля 1. Вектор напряженности электрического поля E [E] = ( В/м), 2. Вектор поляризованности электрического поля P [P] = (Кл/м2), 3. Вектор электрического смещения D [D] = (Кл/м2). Fэ  r0 Qq 4 0 r 2 ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ СИЛЫ КУЛОНА Qq Qq Qq 1 Fэ  Q  Qq  2  r0 2  r0 2 k , где k  . r r r 4 0 109 0  36 Ф   М  ВЕКТОР НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ Fэ Q E  r0 . 2 q 4 0 r ВЕКТОР ПОЛЯРИЗОВАННОСТИ P  lim  V 0 p  l0 ql p p V i p V i V P   0 kэ E ВЕКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СМЕЩЕНИЯ D   0 E  P. D   0 E  P   0 E   0 kэ E   0 (1  kэ ) E   E, D  где    0 (1  k э )   0 r , E а  r  (1  k э ).   абсолютная диэлектрическая проницаемость среды,  r  относительная диэлектрическая проницаемость среды ВЕКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СМЕЩЕНИЯ Qq Fэ  r0 4 r 2 E  r0 Q 4 r Q 2 , Q D   E  r0  r . 2 2 4 r 4 r ВЕКТОРЫ МАГНИТНОГО ПОЛЯ • 1. Вектор магнитной индукции B[B]=(Вб/м2), • 2. Вектор намагниченности M [M] = (A/м), • 3. Вектор напряженности магнитного поля H [H] = ( A/м). ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ДВИЖУЩИЙСЯ СО СКОРОСТЬЮ V ЗАРЯД q. ВЕКТОР МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ • Fэ = q E. • Fм ~v~ B~[v, B]~q~= q [v, B] • Fм = q [v, B] • F = q E + q [v, B]. • F = I  [0, B]. ВЕКТОР НАМАГНИЧЕННОСТИ m  n0 IS m  m i V M  lim  V 0 m V V i ВЕКТОР НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ H  B  M, • В системе СИ 0  4 107 Гн  м • М = kmН. В =  Н, • где  = 0 (1 + km)= 0 r --абсолютная магнитная проницаемость среды, а величина r = (1 + km) – относительная магнитная проницаемость среды. • КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕД • D = ‖‖E.  xx  xy  xz    yx  yy  yz  zx  zy  zz Dx   xx E x   xy E y   xz E z ,  Dy   yx E x   yy E y   yz Ez ,   Dz   zx E x   zy E y   zz E z .  В = ‖  ‖Н. j = ‖‖⋅E    xx  yx  zx  xy  yy  zy  xz  yz  zz Bx  xx H x  xy H y  xz H z ,  By  yx H x  yy H y  yz H z ,   Bz  zx H x  zy H y  zz H z .  . ПЕРВОЕ УРАВНЕНИЕ МАКСВЕЛЛА  H l   S j s  I ,  I n n  A j  2  м     H l    j s . S ПЕРВОЕ УРАВНЕНИЕ МАКСВЕЛЛА • jсм = D/t. D I   j d S  d S . t S S см А  Кл  м2сек  м2  см  D  S rot (H )S S  j   t  d S.  D D  d S   j   d S. t t  S S  H l   j s   S  Al   rot ( A)s ,   формула Стокса  S D rotH  j  t