Файл: Семенов Н.А. Техническая электродинамика учеб. пособие для электротехн. ин-тов связи.pdf

Современники

Максвелла принимали его теорию т е н ь неохотно;

здесь сыграли

роль и ее новизна, и-сложное истолкование самим

модели эфира, и отсутствие

в то время экспериментального под­

тверждения теоретических выводов.

Теперь мы можем оценить значение сделанного Максвеллом

открытия, которое считается

одним из самых выдающихся

событий

в физике XIX в.

Э к с п е р и м е н т а л ь н о е

п о д т в е р ж д е н и е

т е о р и и .

ся сочинением «Об основных уравнениях электродинамики

покоя­

щихся сред», представили всю

совокупность

электромагнитных

явлений как следствие уравнений

Максвелла.

Изумительные по тонкости опыты русского физика П. Н. Лебеде­

ва (1900 г.) позволили обнаружить

и измерить световое давление,

существование и величина которого также были предсказаны

Мак­

свеллом. Таким образом, Лебедев впервые установил

наличие у

электромагнитного поля инертной

массы.

И з о б р е т е н и е

р а д и о . Наш соотечественник А. С.

Попов

блестяще завершил

все перечисленные теоретические

открытия и

физические эксперименты, сделав

решающий

шаг, отделяющий фи­

зику от ее технических приложений.

Он практически

осуществил

систему радиосвязи для нужд морского флота. Весной

1895 г. он

провел серию опытов в нолевых

условиях

и

добился

дальности

передачи 30—40 сажен (60—80 м). В этих экспериментах имелись

изобретенной им системы во время доклада

в Русском физико-

хямическом обществе 7 мая 1895 г. считается

днем изобретения

радио.

Э л е к т р о д и н а м и к а X X в е к а . В конце

XI X в. были обна­

Изменение

любого ИЗ шекторов по какому-либо направлению

изображается

эпюрой поля; эпюры строятся для модуля вектора

или для любой

его координатной составляющей.

Q = jpdV,

Кл.

(1.2)

v

П л о т н о с т ь э л е к т р и ч е с к о г о

т о к а .

Упорядоченное

дви­

жение зарядов создает электрический ток.

Если объемный

заряд

движется со скоростью

v, то в каждой точке поля можно опреде­

лить вектор плотности электрического

тока

J = pv,

(1.3а)

равный по величине пределу отношения заряда

AQ,

проходящего

за время At через площадку AS, перпендикулярную

направлению

движения заряда, к произведению

(ASA0

при AS->0 и

At-^0:

3 =

hmTVT,ev>

(1.36)

д s-* о A S А^

д

і — о

где е„ — орт, направление которого совпадает с направлением

дви­

жения

зарядов.

J. Из ф-лы (1.3а) {J]= (Кд/м3 ) X

Определим размерность-вектора

X (м/с) = К л / ( м 2 с ) . іВведя единицу

скорости

изменения

зарядов —

ампер:

А = Кл/с, найдем,

что вектор

плотности электрического

тока

имеет размерность А/м2 .

Э л е к т р и ч е с к и й

т о к / , протекающий

сквозь некоторую по­

верхность (например, сечение проводника),

определяется

в резуль­

тате интегрирования

выражений (1.3):

/ =

f JndS=j

JndS=

j"

J-dS,

A,

(1.4)

s

s

s

где n — нормаль в данной точке поверхности

5.

В дальнейшем для упрощения

будем

пользоваться

последней

смотрев воображаемый цилиндр объема AV=iAS-Al,

находящийся

в потоке зарядов, которые движутся со скоростью v.

Образующая

j

,

Д Q Д I

=

Д Q

ev,

что соответствует

данному

ранее

= p v = —

—

ІЛ V

L\ V

L\ О l\ І

определению

J.

Так как электрический ток через

площадку

AS

равен

величине

заряда,

проходящего в

единицу

времени

через

сечение AS: АІ — AQ/At,

/ — A//AS, что эквивалентно интегралу

(1.4).

лл

Д/

Д Q

Из шолучепных

равенств следует также

Єг,=

— v, откуда

3

AS

AS Д/

A / A l - A Q v .

(1.5)

ВЕКТОРЫ ПОЛЯ D И Н — ФУНКЦИИ

и с т о ч н и к о в

В е к т о р э л е к т р и ч е с к о г о

с м е щ е н и я

D

характеризует

Еектору. Если

окружить

заряд сферической поверхностью радиуса

г, то Ч г с = 4яг

2 /). Отсюда

следует

количественное определение век­

тора электрического

смещения:

4я г2

м2

В е к т о р н а п р я ж е н н о с т и

м а г н и т н о г о п о л я Н ха­

рактеризует связь электрического

тока с 'Собственным матнитным