Câmpul electromagnetic - este o formă specială a materiei, manifestând proprietăților lor cu sarcini electrice. particulele încărcate - principala parte structurală a atomilor și moleculelor substanțelor. Particulele încărcate sunt înconjurate de un câmp electromagnetic. Proprietatea principală a particulelor încărcate - sarcina lor. Taxa - este o caracteristică a unui vehicul reale. sarcinilor electrice interacționează printr-un câmp magnetic. astfel fiecare taxă este o sursă de câmp electromagnetic și, în același timp, este supusă influența altor taxe. Încărcarea și câmpul electromagnetic sunt inseparabile. sarcină electrică - o cantitate fizică care determină intensitatea interacțiunii electromagnetice.
Câmpul electromagnetic are două laterale interconectate: câmp electric și câmp magnetic. De fapt, câmpul este una, dar în anumite condiții, poate fi considerat unul dintre laturile sale.
În general, câmpuri electrice și magnetice sunt interconectate - un singur câmp electromagnetic. Câmpurile staționare, fiecare dintre ele are o autonomie relativă și poate fi considerat separat.
Ca o evaluare cantitativă a câmpului electromagnetic este luată cu privire la efectul de încărcare a câmpului. Puterea interacțiunii dintre teren și taxa este determinată de forța Lorentz, ținând cont de cele două părți ale câmpului electromagnetic: câmpuri electrice și magnetice:
.
Aici: Q- taxa
1. E. câmp numit unul dintre cele două părți ale câmpului electromagnetic, care acționează pe o sarcină electrică fixă de o forță proporțională cu cantitatea de sarcină (și independent de viteză):
Cantitatea fizică de bază caracterizează acțiunea forței câmpului electric la fiecare punct și la fiecare dată este vectorul câmp electric
câmp 2.Magnitnym numit unul dintre cele două părți ale câmpului electromagnetic, care acționează asupra forței de sarcină electrică în mișcare proporțională cu magnitudinea taxei și viteza acestuia:
Cantitatea fizică de bază caracterizează acțiunea forței a câmpului magnetic în fiecare punct și la fiecare dată este vectorul de inducție magnetică
câmp electric
taxe electrice sunt surse de câmp electric. Câmpul electric este caracterizat prin intensitatea câmpului electric. Intensitatea câmpului electric
în care Fe - forța determinată de legea lui Coulomb; distanța r- dintre centrele de sarcină; F / m - constanta dielectrică (permitivitatea de spațiu liber).
Direcția câmpului electric coincide cu direcția forței care acționează asupra particulei (corpul de test), cu un semn pozitiv (corp cu aceleași acuzații se resping reciproc, iar taxele de corp cu diferite semne sunt trase).
Relația dintre intensitatea câmpului electric și taxa exprimă teorema Gauss pentru câmpul electric într-un vid:
Curgerea vector al câmpului electric printr-o suprafață închisă arbitrar responsabil proporțional vid în acea suprafață.
Câmpul electric în material.
În cazul în care câmpul electric extern este creat în dielectric sub acțiunea intensității câmpului are loc în deplasarea izolatorului a taxelor legate în moleculele substanței ( „+“ - în direcția liniilor de câmp, „“ - în direcția opusă). Offset taxa în materialul de intensitatea câmpului electric este numită substanță de polarizare.
Gradul de polarizare dielectric, atunci când un câmp electric de polarizare este estimat vector
unde
Câmpul electric în dielectric este o suprapunere a două câmpuri - extern și intern. Câmpul intern are loc numai în prezența câmpului extern datorită polarizării dielectric, iar în cele mai multe cazuri, a dispărut în absența câmpului extern (dielectrici sunt polarizate de un câmp extern, păstrează polarizarea reziduală - electreți și feroelectricilor).
Pentru caracterizarea câmpului electric în materialul este introdus conceptul de vector de deplasare electric
Având în vedere dielectrică relativă a dielectric, obținem:
.
Aici - constantă dielectrică absolută a materialului;
Constanta dielectrică relativă a materialului caracterizează capacitatea unei substanțe polarizate (de câte ori câmpul în dielectric este mai slab decât în gol). Pentru toate substanțele
Apoi obținem teorema Gauss generalizată:
Hraneste vector de deplasare electric printr-o suprafață închisă este arbitrară taxa liberă în interiorul suprafeței.
Pentru majoritatea substanțelor, constanta dielectrică relativă este constantă, adică, Este practic independentă a câmpului electric (dielectrici liniare). Această liniaritate are limita superioară (limita intensității câmpului RE - străpungere dielectrică ;. E-valoare a intensității câmpului la care are loc defalcare se numește rigidității dielectrice. - pentru Ebr aer = 30 kV / cm).
De la o teorema Gauss generalizată pentru un mediu omogen (a = const):
.
Dacă r = 1, obținem teorema originală Gauss'.
Potential, tensiunea de câmp electric.
câmp energetic caracteristică este potențialul. Câmpul electric al tarifelor fixe (camp electrostatic), domeniul curenților direcți (câmp electric staționar) sunt potențial: potențial nu depinde de forma traseului de-a lungul care taxa este mutat de la un punct la altul. Circuitul AC are loc câmp electric cvasistaționară. Acest lucru permite caracterizarea potențialului câmpului electric la fiecare punct al unei cantități scalare este o funcție a coordonatelor - potențial.
Potențialul fiecărui punct al câmpului electric (punctul „N“) este numeric egală cu intensitatea câmpului electromagnetic pe unitatea deplasarea cu sarcină pozitivă din acest punct către câmpul punct al cărui potențial este zero (suprafață la sol sau punct infinit îndepărtat):
Acesta a efectuat potențialul de evaluare de la zero la infinit.
Voltaj - au câmp de forță de muncă privind circulația sarcina pozitivă unitate (q = 1kl) între punctele câmpului:
.
O diferență de potențial (tensiune) este cantitatea fizică, egală cu integrala vectorului potențial intensității câmpului electromagnetic liniar luat de la un punct la altul, și independent de alegerea căii de integrare între aceste puncte.
Caracteristica principală a câmpului electric este un vector de intensitate. Pentru un potențial câmp poate utiliza o caracteristică scalar - potențial caracteristic de energie.
Circuitul electric de curent continuu există un câmp electric staționar - în contrast cu taxa fixă a câmpului electrostatic. Acesta este sprijinit de sursele de energie EMF. Sursa electromotoare creează în mod direct și sprijină în exces taxele, distribuite de-a lungul conductorului. Acuzațiile sunt la rândul lor susținute de un electric staționar. câmp. Aceste taxe în exces sunt distribuite pe suprafața firelor (nu.), Și elimină sursa de auto-neutralizare.
Câmpul electric static în contrast electrostatic este creat și întreținut de o sursă de EMF, iar acest domeniu nu există doar în dielectric în jurul unui conductor, dar, de asemenea, în interiorul conductorilor. Câmpul electric static precum și un potențial electrostatic (FME in regiunea surse din afara).
Circuitul de curent alternativ are loc quasistationary e. câmp în cazul în care rata de schimbare a câmpului electric și lungimea liniei sunt mici. Stare quasistationarity AC (și câmpul creat de ele) este cerința ca timpul de propagare pe o lungime predeterminată de sârmă a fost semnificativ mai mică decât perioada:
,
unde
