![]() |
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Классификация электромагнитных полей. ⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4
Разграничение сред по признаку электропроводности Приводятся критерии классификации электромагнитных полей. Рассматривается относительность разграничения сред по электропроводности.
Критериями классификации электромагнитных полей служит характер их зависимости от времени и величина тока проводимости. В связи с этим, принято различать следующие виды электромагнитных полей:
1. Статические поля - характеризуются постоянством во времени, т.е. d/dt = 0 - отсутствием тока проводимости Iпр = 0 Положив эти значения в уравнения Максвелла, увидим, что система уравнений распадается на две полностью независимые системы: а) Величины первой системы характеризуют электрическое поле:
б) Величины второй системы характеризуют магнитостатическое поле:
Таким образом, электростатические поля и магнитостатические поля можно рассматривать независимо друг от друга, в этом и заключается одна из их особенностей. Электростатическое поле порождается неподвижными электрическими зарядами, магнитостатическое поле порождается неподвижными постоянными магнитами.
2. Стационарные поля - характеризуются постоянством во времени, т.е. d/dt = 0 - наличием тока проводимости В этом случае уравнения Максвелла приводятся к виду:
Нетрудно заметить, что в стационарных полях уже существует связь между электрическими и магнитными полями, которая осуществляется через плотность тока проводимости (поскольку
3. Квазистационарные поля - характеризуются тем, что d/dt ¹ 0, однако плотность тока проводимости намного больше плотности тока смещения, т.е.: В этом случае уравнения Максвелла принимают вид:
К квазистационарным полям относят электромагнитные явления, протекающие достаточно медленно. Рассмотрим пример. Очевидно, что на расстоянии L от S1 (т.е. в сечении S2) электрическое поле будет: где: t - время прохождения электромагнитного процесса отрезка L,
Вывод: Для рассматриваемого объема V можно говорить о почти постоянном (квазистационарном) характере электромагнитного поля только в том случае если выполняется условие: l > > L (1.37) Данное условие получило название условия квазистационарности. Следовательно, при любой скорости электромагнитного процесса система может быть квазистационарной, если ее размеры достаточно малы по отношению к длине волны.
4.Быстропеременные поля. Это такие электромагнитные поля, которые полностью характеризуются системой уравнений Максвелла (1.28 или 1.29) без каких либо упрощений.
Перейдем теперь к рассмотрению вопроса о разграничении сред по признаку электропроводности. В разделе 1.3, в зависимости от значения принимаемой удельной проводимости s, среды разделялись на диэлектрики и проводники. Другой мерой оценки явления электропроводности может служить плотность полного тока:
Для идеального диэлектрика (s = 0): Если же Среда характеризуется как диэлектрик если:
Среда характеризуется как проводник если:
Из (1.38) видно, что деление сред на проводники и диэлектрики по их электропроводимости относительно, т.к. критерий оценки включает в себя еще и частоту. Это означает, что одна и та же среда может вести себя как проводник на одних частотах, и как диэлектрик на других. Частота на которой выполняется условие
Пример. Для пресной воды (см.табл.1.1): e = 80, s = 2. 10-3 см/м. Тогда из условия: Это означает, что: - при f = 50 Гц – вода является проводником (хорошо известный из практики факт); - при f = 1 ГГц – вода будет является диэлектриком.
|
Последнее изменение этой страницы: 2019-05-17; Просмотров: 247; Нарушение авторского права страницы