 |
Основные положения теории электромагнетизма
|
|
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ»
В. И. ЮЛИШ, В. Ш. СУЛАБЕРИДЗЕ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ И оптические методы получения информации
ПРАКТИКУМ
Санкт-Петербург 2014 г.
УДК
Сулаберидзе В. Ш., Юлиш В. И.
Даны основные понятия теории электромагнитных полей, методах измерения их параметров измерений. Рассмотрены вопросы оптической микроскопии, измерения параметров геометрических размеров микрообъектов. Описываются лабораторные работы по разделам «основы теории электромагнитных взаимодействий в физике и технике измерений» и «оптические методы получения информации». Описываются требования к выполнению и оформлению лабораторных работ. Практикум предназначен для студентов факультета Н, изучающих дисциплины «Физические основы получения информации» по направлению «Приборостроение» и «Физические основы измерений и эталоны» по направлению «Стандартизация и метрология» в соответствии с ФГОС-3.
Основные положения теории электромагнетизма
1. Характеристики электромагнитного поля
Поле физической величины – пространство, в каждой точке которой задано значение этой физической величины.
Если каждой точке пространства ставится в соответствие скалярная величина, то возникает скалярное поле (например, поле температуры, поле электрического потенциала). Если каждой точке пространства ставится в соответствие вектор, то говорят, что задано векторное поле (поле скоростей частиц движущейся жидкости, силовое поле, поле электрической напряженности).
Источником электрического поля являются электрические заряды. В электрическом поле(ЭП) каждой точке пространства ставится в соответствие вектор напряженности электрического поля 
и скалярная величина – потенциал φ . В случае неподвижных зарядов создаваемое ими поле называется электростатическим. Электрическое поле в веществе характеризуется вектором электрической индукции 
, связанным с напряжённостью поля формулой 
, где e0 — электрическая постоянная, e - диэлектрическая проницаемость среды.
|
|
|
Магнитное поле (МП) характеризуется вектором напряженности магнитной поля 
, не зависящим от свойств среды и вектором магнитной индукции 
, которые связанны соотношением 
В; m0 — магнитная постоянная, e - магнитная проницаемость среды.
Постоянное магнитное поле создается постоянными токами, протекающими в электрических цепях, поле постоянных магнитов обусловлено внутримолекулярными токами.
Переменные магнитные поля создаются переменными токами или изменяющимся электрическим полем. Согласно теории электромагнетизма изменяющееся магнитное поле порождает в окружающей среде электрическое. Таким образом, переменному электрическому полю всегда сопутствует магнитное и наоборот. Совокупность этих двух полей и называется электромагнитным (ЭМП). В электромагнитном поле каждой точке пространства ставится в соответствие вектор напряженности электрического поля Е и вектор магнитной индукции В.
Теория электромагнетизма описывается уравнениями Максвелла, которые в интегральной форме имеют вид:
; 
; 
; 
, где S – площадь замкнутой поверхности, через которую считается поток вектора; V – объем, ограниченный этой поверхностью; L - длина замкнутого контура, охватывающего токи или поток вектора; j – плотность тока.
|
|
|
