Элементы теории электромагнетизма Максвелла. Лекция 14

11.1. Электрический диполь
**) § 11. Электрическое поле в веществе
(Опр.) Электрическим диполем называется система, состоящая
из двух одинаковых по модулю и противоположных по знаку
точечных зарядов q, находящихся на расстоянии l друг от друга
Ориентируется по полю и втягивается
в него
Уже было:

11.2. Понятие о механизмах поляризации диэлектриков
11.2.1. Полярные – ориентационный
(дипольный) механизм (H2O, HCl, NH3, … )
“Поляризация среды”
“Аналог” закона Кюри для парамагнетиков
⇒

11.2.2. Неполярные – электронная поляризация
(поляризация смещения) (Ar, H2, N2, O2, CО2, CCl4, … )
!
α – “поляризуемость молекул”
⇒ “упругая поляризация”

(Опр.) Состояние поляризации среды характеризует
вектор поляризации
Локальная характеристика
!
Поэтому:
!

… и окончательно:
(Опр.) диэлектрическая проницаемость среды:
*) Общий вывод:
В тех случаях, когда однородный изотропный диэлектрик занимает всю область пространства, где есть электрическое поле, присутствие диэлектрика сводится к уменьшению поля (т.е. и ϕ) в ε раз. Соответственно уменьшаются и силы взаимодействия заряженных тел

*) Таблица. Диэлектрическая проницаемость веществ

19.1. Трактовка Максвелла явления электромагнитной индукции
Что «толкает электроны»
Недавно обсуждали:
§ 18. Элементы теории электромагнетизма Максвелла
“В науке необходимо воображение. Она не исчерпывается целиком ни математикой, ни логикой, в ней есть что-то от красоты и поэзии”
М. Митчелл (американский астроном)
?
А вот в этом случае
?
Но какие «сторонние силы» совершают работу
??
Максвелл: ”Вихревое электрическое поле”
!!

!
Если вспомним определение потока:
И подставим в закон ЭМИ:
Получим:
(вслед за Максвеллом ☺)
А можно и вот так:
Уравнение Максвелла:
!!

19.2. “Ток смещения”
?
“Магнитостатика” – ток постоянный:
И поле тоже!
Один контур, две поверхности:
!
или
С теоремой о циркуляции всё в порядке – результат один
А если “Магнитодинамика” – ток переменный:
Например, “колебательный контур”

… две поверхности, и результат РАЗНЫЙ:
!
Надо подправлять теорему !
Что-нибудь придумать для Σ2 «вместо» μ0⋅I
Что же ?? Мы знаем:
Это заряд обкладки, и он внутри “Σ1 + Σ2”

.
И ещё раз:
или
“Ток смещения”
Дж. К. Максвелл
“О физических силовых линиях”, «Phylosophical Magazine», 1862 г.
Замыкают токи проводимости в «разорванных» цепях переменного тока
(там где нет переноса заряда)
!!
“Симметрия” восстановлена:
ЭМИ и “ток смещения”

19.3. Уравнения Максвелла (в интегральной форме)
?
Вот и вся “классическая электродинамика” ☺ …
Что ещё
“Самое главное в теории электромагнетизма Максвелла – это уравнения Максвелла”
Генрих Герц