Строймех
Сопромат
Математика

Театр

Карта

Электромагнитное взаимодействие физика

 

Закон Ома

Для металлических проводников с хорошей точностью выполняется такой закон: , где величина   называется проводимость, это некоторая константа, характеризующая способность проводника проводить ток. Это закон в дифференциальной форме, какое отношение он имеет к закону, который вы хорошо знаете ? Это следствие, кстати, получите его для цилиндрического проводника.

Закон Ома для цепи с э.д.с.


Если присутствуют сторонние силы, то закон Ома можно написать так: .

 

Эквивалент этого дела для такой цепи (см. рис.9.5) . Для замкнутой цепи .

 

Падение плоской волны на границу поглощающей среды.

Пусть плоская волна падает из идеального диэлектрика на плоскую границу с поглощающей средой. Общие соотношения, полученные для 2-ух идеальных диэлектрических сред применимы и в данном случае т. к. 2-оя Среда является поглощающей, то мы должны предположить, что k2 является комплексной величиной:

(1)

Закон Снелиуса применим в любых случаях:  (2)

т. к. k2 величина комплексная, а k1 и sinj — действительные, то следует предположить, что sin jп — комплексная величина.

Т. о. в данном соотношении jп уже нельзя считать геометрическим углом, характеризующим направление распространения преломленной волны. В этом случае удобно ввести следующие обозначения:  (3)

 (4)

Рассмотрим случай перпендикулярной поляризации и запишем выражения для составляющих поля во 2-ой среде:

,  (5)

,  (6)

,  (7)

,  (8)

Из соотношения следует, что в этом случае поле во 2-ой среде представляет собой плоскую волну, у которой поверхность равных фаз не совпадает с поверхностью равных амплитуд:

 (9)

Это плоская неоднородная не поперечная волна. Направление распространения преломленной волны составляет с осью угол jд (действит.).

Учитывая, что фазовый фронт перпендикулярен направлению распространения волны, угол jд можно определить как :

 (10)

В этом случае поле в 1-ой среде не имеет принципиальных отличий по сравнению со случаем 2-ух идеальных диэлектрических сред.

Амплитуда поля во 2-ой среде экспоненциально затухает при удалении от границы раздела. Угол между поверхностью равных фаз и поверхностью равных амплитуд также совпадает с jд.

Для дальнейшего обсуждения особо важным является случай, когда: k2>>k1

Обычно это неравенство выполняется, если 2-ая среда является реальным проводником:

 (11)

В этом случае при любом угле падения j , отсюда .

Это означает, что при любом угле j преломленная волна распространяется практически по перпендикуляру к границе раздела. При этом поверхность равных фаз можно считать совпадающей с поверхностью равных амплитуд, т. е. преломленная волна является однородной. Кроме того, при выполнении этого неравенства составляющими поля в направлении распространения преломленной волны можно пренебречь по сравнению с поперечными составляющими, т. е. она является плоской, однородной и поперечной.

Т. о. при выполнении этого неравенства преломленную волну можно рассматривать как плоскую волну, существующую в однородном свободном изотропном пространстве с параметрами 2-ой среды. При выполнении этого неравенства преломленная волна существует в тонком приграничном слое.

Для реальных металлов: , поэтому между компонентами преломленной волны существует фазовый сдвиг .

Уравнения Гельмгольца. Практически все задачи электродинамики разделяют на 2 вида: 1. прямые задачи, в которых по заданному распределению сторонних источников необходимо определить соответствующее распределение электромагнитного поля. 2. обратные задачи, в которых по заданному распределению электромагнитного поля надо определить соответствующее распределение сторонних источников. В этом разделе рассмотрим основные методы решения прямых задач электродинамики применительно для гармонического ЭМ поля и однородных линейных изотропных сред.