Общие уравнения электромагнитного поля
В эти уравнения электромагнитного поля входят 20 переменных величин, а именно:
Для электромагнитного количества движения ……………….F, G, H
¨ магнитной интенсивности [напряженности] ……. 
¨ электродвижущей силы ……………………………P, Q, R
¨ тока, обусловленного (истинной) проводимостью .p, q, r
¨ электрического смещения …………………………f, g, h
¨ полного тока (включая изменения смещения) ……p', q', r '
¨ количества свободного электричества ……………….е
¨ электрического потенциала …………………………… 
Между этими 20-ю переменными величинами нашли 20 уравнений, а именно:
Три уравнения магнитной силы …………………..(B)
q электрических токов ………………………(С)
q электродвижущей силы ……………………( D )
q электрической упругости ………………….(Е )
q электрического сопротивления ……………( F)
q полных токов ………………………………..(A)
Одно уравнение свободного электричества ……….(С)
q непрерывности ………………………………(Н)
Этих уравнений, следовательно, достаточно, чтобы определить все величины, встречающиеся в них, если только мы знаем условия задачи. Во многих вопросах, однако, требуются только некоторые из этих уравнений.
Всякая энергия есть то же, что механическая энергия, существует ли она в форме обычного движения, или в форме упругости, или в какой-нибудь другой форме. Энергия в электромагнитных явлениях — это механическая энергия. Единственный вопрос заключается в том, где она находится.
|
|
|
Согласно старым теориям, она находится в наэлектризованных телах, проводящих цепях и магнитах в форме неизвестного качества, называемого потенциальной энергией или способностью производить определенные действия на расстоянии. По теории Максвелла, она находится в электромагнитном поле, в пространстве, окружающем наэлектризованные и намагниченные тела, а также и в самых этих телах и проявляется в двух различных формах, которые могут быть описаны без гипотез как магнитная поляризация и электрическая поляризация или, согласно весьма вероятной гипотезе, как движение и напряжение одной и той же среды.
Заключения, к которым пришли, независимы от этой гипотезы, так как они выделены из экспериментальных фактов троякого рода:
1) индукция электрических токов путем увеличения или уменьшения силы соседних токов сообразно изменениям в силовых линиях, пронизывающих контур;
2) распределение магнитной напряженности сообразно изменениям магнитного потенциала;
3) индукция (или влияние) статического электричества через диэлектрики.
Электромагнитные волны
Однако уравнения Максвелла сделали еще больше: исходя из их формы, можно было установить, что они пригодны для выражения волнового электромагнитного возмущения, передающегося предположительно со скоростью, близкой к скорости света. XIX век уже был свидетелем великого переворота, в идеях о природе света. Однако если огненные частицы уже не были больше нужны, то все же требовалась какая-то среда, которая должна была передавать волны даже через обширную пустоту пространства, и «светоносный эфир», обладавший несовместимыми свойствами высокой степени разреженности и одновременно высокой упругости, должен был выполнять роль подлежащего сказуемого «колебаться». Однако давно известно также и то, что электричество и магнетизм могут передаваться через пустое пространство. Для них были созданы одинаково неосязаемые поля. Максвелл действительно показал, что один-единственный, но все еще таинственный эфир пригоден для всех трех случаев. Он добился большой лаконичности и упрощения физики, что вскоре должны было иметь весьма важные последствия.
|
|
|
Одним из них было установление нового единства между различными отделами науки: вся теория света представала теперь как явление электромагнетизма. Другим следствием явился вывод, что электромагнитные колебания должны посылать в эфир волны, подобные световым, однако со значительно меньшими частотами.
|
|
|
С уравнениями Максвелла теория электричества, казалось, приняла настолько законченный характер, что будущее физики как будто содержало возможности только для ее расширения и усовершенствования. Фактически, как мы увидим в следующей главе, теория эта охватывала лишь небольшую часть всех явлений – их этих уравнений совершенно выпала.
Дата добавления: 2019-09-08; просмотров: 129; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!