Cтраница 1
Уравнения электромагнитного поля были установлены Максвеллом путем обобщения соотношений для постоянных электрических и магнитных полей. Эти обобщения для переменных полей в любых средах были не выведены, а постулированы. Полученные таким образом уравнения автоматически обращаются в уравнения для постоянных полей, если встречающиеся в этих уравнениях производные по времени величин, характеризующих поле, приравнять нулю. [1]
Уравнения электромагнитного поля, выведенные из чисто экспериментальных фактов, показывают, что могут распространяться только поперечные колебания. Если выйти за пределы нашего экспериментального знания и предположить определенную плотность субстанции, которую мы могли бы назвать электрической жидкостью, и выбрать стеклянное или смоляное электричество в качестве представителей этой жидкости, тогда мы могли бы иметь продольные колебания, распространяющиеся со скоростью, зависящей от этой плотности. Однако мы не имеем никаких данных, относящихся к плотности электричества, и мы даже не знаем считать ли нам стеклянное электричество субстанцией или отсутствием субстанции. [2]
Уравнения электромагнитного поля или уравнения Лоренца - Максвелла не могут быть выведены из других законов природы. По существу, они являются выражением одного из фундаментальных законов природы. Обоснованием опирающейся на них электромагнитной теории является ее согласие с опытом в необычайно обширной области применений, простирающейся от атома до вселенной. [3]
![]() |
Равномерная угольная сетка. [4] |
Уравнения электромагнитного поля, описывающие его с помощью скалярного или векторного магнитного потенциала в областях со сложной конфигурацией границ или с нелинейными характеристиками сред, обычно не имеют аналитического решения. Такие уравнения решаются численно, например с помощью метода конечных разностей. Метод конечных разностей предполагает замену непрерывного распределения скалярного или векторного магнитного потенциала дискретным. С этой целью область, где рассчитывается магнитное поле, покрывается сеткой. Система координат и соответствующая ей форма ячеек сетки выбираются такими, чтобы наиболее точно аппроксимировать границы расчетной области. Точность аппроксимации границ отдельных участков может иногда потребовать использования сетки с различной формой ячеек для одной и той же расчетной области. [5]
Уравнения электромагнитного поля или уравнения Лоренца - Максвелла не могут быть выведены из других законов природы. По существу, они являются выражением одного из фундаментальных законов природы. Обоснованием опирающейся на них электромагнитной теории является ее согласие с опытом в необычайно обширной области применений, простирающейся от атома до вселенной. [6]
Уравнения электромагнитного поля специальной теории относительности легко обобщить так, чтобы они были применимы в любой четырехмерной криволинейной системе координат, т, е, в случае наличия гравитационного поля. [7]
Это уравнение электромагнитного поля носит название первого уравнения Максвелла. [8]
Ковариантность уравнений электромагнитного поля относительно группы Лоренца наводит па вопрос о том, нет ли еще более широкой группы преобразований, относительно которой ковариантность уравнений сохраняется. [9]
Стройность уравнений электромагнитного поля отражает собой предельно высокую упорядоченность внутреннего движения материи, существующей в форме электромагнитного поля. Даже при самых сильных используемых нами электромагнитных полях в них не возникает турбулентное или хаотическое движение, свойственное тепловым процессам и процессам при движении жидкостей и газов. Отмеченная выше весьма малая плотность массы электромагнитного поля, связанная с отсутствием массы покоя, обусловливает то, что энергия электромагнитного поля легко передается со скоростью света вдоль проводов и в свободном пространстве. [10]
![]() |
Электрическое вихревое поле. [11] |
Система уравнений электромагнитного поля характеризует электромагнитное поле исчерпывающим образом. Впоследствии будет показано, что при определенных граничных и начальных условиях эта система уравнений имеет единственное решение. Ниже будет также показано, что система уравнений Максвелла позволяет сделать очень важный вывод о волновом характере переменного электромагнитного поля. [12]
Система уравнений электромагнитного поля, записанных для различных сред электрической машины, становится определенной после задания уравнений поверхностей, отграничивающих среды или частичные области поля, граничных условий на этих поверхностях и начальных условий для всех точек сред. Граничные поверхности могут или располагаться целиком внутри области поля в машине, или отделять область поля машины от внешнего пространства. [13]
Стройность уравнений электромагнитного поля отражает собой предельно высокую упорядоченность внутреннего движения материи, существующей в форме электромагнитного поля. Даже при самых сильных используемых нами электромагнитных полях в них не возникает турбулентное или хаотическое движение, свойственное тепловым процессам и процессам при движении жидкостей и газов. Отмеченная выше весьма малая плотность массы электромагнитного поля, связанная с отсутствием массы покоя, обусловливает то, что энергия электромагнитного поля легко передается со скоростью света вдоль проводов и в свободном пространстве. [14]
Рационализация уравнений электромагнитного поля имеет целью исключение безразмерных коэффициентов 4л и 1 / 4я из соотношений, где их наличие осложняет преобразование математических выражений. [15]