Головна |
Введення струму зміщення дозволило Максвеллу блискуче завершити єдину теорію електромагнітного поля. Ця теорія не тільки дозволила пояснити всі розрізнені явища електрики і магнетизму, а й передбачила ряд нових явищ, які були підтверджені згодом.
Ця теорія базується на єдиній системі чотирьох рівнянь Максвелла, яка може бути записана в інтегральної та диференціальної формі.
Рівняння Максвелла в інтегральній формі:
1. ;
2. ;
3. ;
4. .
Зміст цих рівнянь полягає в наступному:
1. Циркуляція вектора по будь-якому замкнутому контуру дорівнює зі знаком мінус похідною за часом від магнітного потоку через будь-яку поверхню, обмежену цим контуром. При цьому під розуміється не тільки вихровий електричне поле, а й електростатичне (циркуляція такого поля дорівнює нулю).
2. Потік вектора крізь будь-яку замкнуту поверхню дорівнює алгебраїчній сумі сторонніх зарядів, охоплених цією поверхнею. (Фактично це теорема Гаусса для поля заряду, розподіленого всередині замкнутої поверхні з об'ємною щільністю )
3. Циркуляція вектора по будь-якому замкнутому контуру дорівнює повному струму (струму провідності і струму зміщення) через довільну поверхню, обмежену цим контуром.
4. Потік вектора крізь довільну замкнуту поверхню завжди дорівнює нулю. Дане рівняння постулює відсутність в природі «магнітних» зарядів. (Це теорема Гаусса для магнітного поля)
З рівнянь Максвелла для циркуляції векторів и випливає, що електричне і магнітне поле не можна розглядати як незалежні: зміна в часі одного з них призводить до появи іншого. Таким чином, слід розглядати єдине електромагнітне поле.
У той же час у разі стаціонарних полів ( и ) Система рівнянь Максвелла розпадається на дві групи незалежних рівнянь:
; ;
; .
В цьому випадку електричне і магнітне поля незалежні один від одного, тому можуть розглядатися фізично і математично окремо.
Явище електромагнітної індукції | індуктивність контуру | Електрорушійна сила самоіндукції | електромагнітні коливання | Енергія електричного поля в коливальному контурі | Повна енергія електричних коливань в контурі | Опір ланцюга змінного струму (імпеданс) | Струм в ланцюзі | Напруга на індуктивності | Приклади розв'язання задач |