![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •1.Основные понятия электромагнитного поля.
- •3.Градиент скалярной величины . Вихревое поле.
- •4.Дивергенция вектора. Принцип непрерывности линий магнитной индукции.
- •5.Ротор вектора. Закон полного тока.
- •6.Основные законы электромагнитного поля в дифференциальной форме.
- •7.Рас чёт поля и потенциалов по заданному заряду
- •9.Уравнения Пуассона и Лапласа.
- •10.Граничные условия
- •11.Проводники в электростатическом поле
- •12.Закон Ома в дифференциальной форме.
- •14.Электрическое поле постоянного тока в проводящей среде.
- •16.Граничные условия стационарного магнитного поля
- •17.Уравнение Максвелла в интегральной и дифференциальной форме.
- •18.Уравнение Максвелла в комплексной форме.
- •19.Волновое уравнение векторов н и е.
- •20.Теорема и вектор Пойтинга в стационарном магнитном поле.
- •21.Теорема Пойтинга в комплексной форме.
- •22.Составляющая вектора магнитной напряженности н плоской электромагнитной волны . Длинна волны и фазная скорость .
- •23.Электромагнитное поле в проводящей среде.
1.Основные понятия электромагнитного поля.
Электромагнитное поле – особая форма материи, по средствам, которой осуществляется взаимодействие между электрическими зарядами отличающихся непрерывным распределением в пространстве, характеризующиеся способностью распространяться в вакууме со скоростью, близкой к скорости света, оказывающая на заряженные частицы силовое воздействие, зависящее от их скорости.
Электрический заряд – свойство частиц вещества или тела характеризующее из взаимосвязь с собственным электрическим полем.
е
= 1,6 *
Кл – заряд электрона
Электромагнитная волна – электромагнитные колебания распространяемые в пространстве с течением времени с конечной скоростью.
Электрическое поле – одно из проявлений электромагнитного поля обусловленное электрическими зарядами и изменением магнитного поля оказывающее силовое воздействие на заряженные частицы и тела, влияющее как на неподвижные, так и на движущиеся заряженные тела и частицы.
Магнитное поле - одно из проявлений электромагнитного поля обусловленное электрическими зарядами движущихся заряженных частиц и изменением электрического поля, оказывающее силовое воздействие на заряженные частицы и тела, влияющее как на неподвижные, так и на движущиеся заряженные тела и частицы, пропорционально их скорости.
Электромагнитное поле является совокупностью переменных взаимосвязанных и влияющих друг на друга электрического и магнитного полей. Частными видами электромагнитного поля являются:
1.
Электростатическое поле, которое
создается неподвижными заряженными
телами и проявляется в виде механической
силы, действующей на неподвижный
электрический заряд. Это поле потенциально,
т.е. rot =
0.
2.
Электрическое поле постоянного тока
(стационарное электрическое поле)
образуется внутри и вне проводников
при прохождении по ним постоянного
тока. При этом внутри однородного
проводника отсутствует объемная
плотность заряда, т.е. div =
0. Поле является потенциальным и для
него справедливо уравнение Лапласа ∇2φ
= 0.
3.
Магнитное поле постоянного потока
проявляется в силовом воздействии на
движущиеся в нем заряженные тела и на
неподвижные контуры с постоянным током.
Поле имеет вихревой характер ().
Электрическое поле постоянного тока и магнитное поле постоянного потока могут рассматриваться независимо друг от друга.
2.Основные законы электротехники.
Как правило, под законами электромеханики подразумевают следующие законы электродинамики, необходимые для анализа процессов и проектирования электромеханических преобразователей[12].
1. Закон электромагнитной индукции Фарадея:
где —
ЭДС,
—
магнитный поток,
—
магнитная индукция в данной точке
поля,
—
активная длина проводника в пределах
равномерного магнитного поля с
индукцией
,
расположенного в плоскости, перпендикулярной
к направлению магнитных силовых
линий,
—
скорость проводника в плоскости,
нормальной к
,
в направлении, перпендикулярном к
.
2. Закон полного тока для магнитной цепи (1-ое уравнение Максвелла в интегральной форме):
где —
вектор напряженности магнитного
поля,
—
элементарное перемещение вдоль некоторого
пути в магнитном поле,
—
величина полного тока, который охватывается
контуром интегрирования.
3. Закон электромагнитных сил (закон Ампера).
Профессор МЭИ Копылов И. П. сформулировал три общих закона электромеханики[13]:
1-й закон: Электромеханическое преобразование энергии не может осуществляться без потерь, его КПД всегда меньше 100 %.
2-ой закон: Все электрические машины обратимы, одна и та же машина может работать как в режиме двигателя так и в режиме генератора.
3-ий закон: Электромеханическое преобразование энергии осуществляется неподвижными друг относительно друга полями. Ротор может вращаться с той же скоростью, что и поле (в синхронных машинах), или с другой скоростью (в асинхронных машинах), однако поля статора и ротора в установившемся режиме неподвижны относительно друг друга.
Опытным путем был установлен основной закон электромагнитной индукции: ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через контур. Закон электромагнитной индукции Фарадея использует понятие магнитного потока ΦB через замкнутую поверхность Σ, который определён через поверхностный интеграл:
где dS —
площадь элемента поверхности Σ(t), B —
магнитное поле, а B·dS — скалярное
произведение B и dS.
Предполагается, что поверхность имеет
«устье», очерчённое замкнутой кривой,
обозначенной ∂Σ(t).
Закон индукции Фарадея утверждает, что
когда поток изменяется, то при перемещении
единичного положительного пробного
заряда по замкнутой кривой ∂Σ совершается
работа ,
величина которой определяется по
формуле:
где —
величина электродвижущей силы (ЭДС)
в вольтах,
а ΦB — магнитный
поток в веберах.
Направление электродвижущей силы
определяется законом
Ленца.