Лекции и конспекты по физике

Примеры решения задач
по электротехнике, физике
Электродинамика
Практическое занятие по физике
Контрольная работа
Семинарское занятие
Лекции и конспекты по физике
Электростатика
Магнитное поле постоянных токов
Атомные физика
РАДИОАКТИВНОСТЬ
Расчет выпрямителей, работающих на нагрузку
с индуктивной реакцией
Рассчитать параметрический стабилизатор
напряжения
ПРИНЦИП РАБОТЫ ВЫПРЯМИТЕЛЯ
Двухполупериодный мостовой выпрямитель
СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ
ПРИМЕР РАСЧЕТА
ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА
СТАБИЛИЗАТОРА
Схема стабилизатора со сглаживающим фильтром.
Лабораторная работа
ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ
ФОТОПРИЁМНИКИ
ИЗУЧАЕМАЯ ЛИНИЯ СВЯЗИ
ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ
Практическая часть работы
РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРОВ
МАЛОЙ МОЩНОСТИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ТОКА ХОЛОСТОГО ХОДА
Конструктивный расчет обмоток
 

Закон электромагнитной индукции – второе уравнение Максвелла.

Закон электромагнитной индукции открыт Фарадеем в 1831 г. Он гласит:

в цепи, охватывающей изменяющийся во времени магнитный поток, возникает Э.Д.С., пропорциональная скорости изменения потока, т. е.

.

Определяя Э.Д.С. как работу, совершаемую при переносе единичного заряда по замкнутому контуру, можно представить ее интегралом:

Максвеллу принадлежит заслуга обобщения этого закона на случай любой среды.

 

(1.3)

 

– обобщенная максвелловская формулировка закона электромагнитной индукции на случай любой среды. В частности, это может быть лишь мысленный контур, находящийся целиком в пустоте.

 Магнитный поток Ф по определению, есть поток вектора магнитной индукции   через поверхность, ограниченную контуром, т. е.:

Поэтому (1.3):

Здесь рассматривается поле в неподвижных средах, поэтому полная производная заменена частной.

причем площадь S опирается на контур L.

 На основании теоремы Стокса

  ,

поэтому

Равенство должно выполняться при любых площадках S, что возможно только в том случае, когда равны подынтегральные функции обоих интегралов. Следовательно:

(1.4)

Это 2ое уравнение Максвелла, представляющее собой дифференциальное выражение закона электромагнитной индукции.

 Физический смысл 2го уравнения Максвелла состоит в том, что в пространстве, где магнитная индукция изменяется во времени, возникает в том же пространстве напряженность электрического поля, направление линий которого связано с изменением магнитной индукции правилом левоходового винта (рис. 1.З).

  Рис. 1.3

4. Теорема Гаусса и постулат Максвелла.

Теорема Гаусса гласит:

поток вектора напряженности электрического поля сквозь замкнутую поверхность в однородной и изотропной среде равен отношению электрического заряда, заключенного в объеме пространства, ограниченного этой поверхностью, к абсолютной диэлектрической проницаемости среды, т. е.:

 

(1.5)

 

 Теорема применяется, когда может быть использована симметрия в электрическом поле.

 Т. о. интеграл напряженности электрического поля, распространенный по некоторой замкнутой повер-хности для однородной и изотопной среды может рассматриваться как мера электрического заряда, заключенного внутри этой поверхности (рис. 1.4).

 Рис. 1.4

Однако по величине этого интеграла еще нельзя судить о распределении электрического заряда внутри объема, ограниченного замкнутой поверхностью. Для решения этого вопроса необходимо применить теорему Гаусса в дифференциальной форме.

Воспользуемся теоремой Остроградского-Гаусса. В соответствии с этой теоремой интеграл по замкнутой поверхности равен интегралу дивергенции этого вектора, взятый по объему, ограниченному этой поверхностью.

div или «расхождение»

 – скалярная величина.

Правую часть (1.5) можно представить.

ρ – объемная плотность заряда.

Тогда можно записать

Поскольку полученное равенство применимо к любому объему, то должны равняться подынтегральные выражения:

Лабораторная работа по физике