Ток смещения. Электромагнитное поле. Уравнения Максвелла

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Реферат

по дисциплине «Концепции Современного Естествознания»

на тему:

«Ток смещения. Электромагнитное поле. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля в вакууме. Электромагнитные волны. Шкала электромагнитных волн.»

Выполнила: Панина А.Ю.

Проверил: Заикин А.Д.

Факультет: ФЭН

Кафедра: ПиТФ

Группа: ЭК-24

Дата выполнения работы: 12.01.13

Новосибирск, 2013

Ток смещения.

ТОК СМЕЩЕНИЯ - величина, пропорциональная скорости изменения переменного электрического поля в диэлектрике или вакууме. Название "ток" связано с тем, что ток смещения порождает магнитное поле по тому же закону, что и ток проводимости. Трактовка Максвелла выявляет тесную связь электрического и магнитного полей: всякое изменение магнитного поля порождает вихревое электрическое поле. Исходя из соображений симметрии, Максвелл предположил, что должна существовать и обратная связь, то есть всякое изменение электрического поля должно возбуждать в окружающем пространстве вихревое магнитное поле.

Электромагнитное поле.

Электромагнитное поле - особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами. Поведение электромагнитных полей изучает классическая Электродинамика, в произвольной среде оно описывается уравнениями Максвелла, позволяющими определить поля в зависимости от распределения зарядов и токов.

Уравнения Максвелла для электромагнитного поля в вакууме.

В основе теории Максвелла лежат четыре уравнения:

1)Электрическое поле может быть как потенциальным, так и вихревым. Это уравнение показывает, что источниками электрического поля могут быть не только электрические заряды, но и изменяющиеся во времени магнитные поля.

2)Обобщенная теорема о циркуляции вектора. Это уравнение показывает, что магнитные поля могут возбуждаться либо движущимися зарядами, либо переменными электрическими полями.

3)Теорема Гаусса для одного поля. Заряд распределен внутри замкнутой поверхности непрерывно с объемной плотностью.

4)Теорема Гаусса для других полей. Величины, входящие в уравнение, не являются независимыми и между ними существует связь.

Электромагнитные волны.

Электромагнитная волна - процесс распространения электромагнитного поля в пространстве.

Рисунок 1.

Электромагнитная волна представляет собой процесс последовательного, взаимосвязанного изменения векторов напряжённости электрического и магнитного полей, направленных перпендикулярно лучу распространения волны, при котором изменение электрического поля вызывает изменения магнитного поля, которые, в свою очередь, вызывают изменения электрического поля.

Рисунок 2.

Синим цветом обозначена линия направление действия магнитного поля, красным - направление действия электрического поля. На рисунке 1 показано распространения и поглощения электромагнитных волн, на рисунке 2 – обратная сторона первого рисунка, т.е.  направления находящегося на линии распространения электромагнитной волны.

Шкала электромагнитных волн.

Таблица.