Image0015 BMP

>bcc czego prąd pi/opływające pi zez tę powierzchnię wynosi

Aq

A/-- lim ~pASv.

At—o Al

stość prądu w rozpatrywanym punkcie pola jest zatem równa

. A*

-' = hm --■=po,    (1.56)

AS-* oAi

iwzględniając, że wektor J ma kierunek i zwrot prędkości v, otrzymujemy

J = P»-    (1.57)

W liniowych i izotropowych środowiskach przewodzących wektory J i E są do siebie iporcjonalne, wobec czego

J=yE,    (1.58)

lie: y — konduktywność (przewodność właściwa) środowiska przewodzącego. Konduktywność charakteryzuje przewodnictwo elektryczne środowiska, a jej jednostką : simens na metr (S/m).

Zależność (1.58) jest prawdziwa w każdym punkcie obszaru, w którym nic występuje wisko powstawania energii elektrycznej kosztem innej postaci energii. Przypuśćmy, że pewnym obszarze pola elektromagnetycznego wytwarzana jest energia elektryczna iztem innej postaci energii, w wyniku zjawisk chemicznych, termoelektrycznych itp., mętrznych w stosunku do pola elektromagnetycznego. Działanie tych zjawisk można owadzie do narzuconej przez czynniki zewnętrzne siły, która oddziałuje na ładunki ktryczne. Przypuśćmy, że na ładunek q działa narzucona siła F„, wobec czego na pod-wie wzoru

El=lim^    (1.59)

C«-o

reślamy natężenie narzuconego pola elektrycznego. W ten sposób działanie wspomniani wyżej zjawisk zewnętrznych w stosunku do pola sprowadza się do narzuconego la elektrycznego o natężeniu E„, a gęstość prądu w tych warunkach wyraża się wzorem

J=r(E+E„),    (1.60)

lącym uogólnieniem zależności (1.58). Gdy w obszarze nie powstaje energia elektryczna iztem innej postaci energii, wówczas E„=0, wobec czego otrzymuje się zależność 58).

.4. Pole magnetyczne

Pole magnetyczne opisują dwie wielkości wektorowe: natężenie pola magnetycznego oraz indukcja magnetyczna B. W liniowych środowiskach izotropowych wektory B 1 są do siebie proporcjonalne, czyli

B = pH,    (1.61)

ry czym p - pr/enikalność magnetyczna środowiska. Jednostką natężenia pola magne-lycznego jt-st ant per na metr (A/m). a ji*ilnn-.lk;| pr/cniknlności mngnelyc/ncj henr na metr (11/m).

Przcnikalność magnetyczna określa właściwości magnetyczne środowisk. Wielkość tę przedstawia się w postaci

H=Hofi_r,    O-⁶²)

^8dz,e:    /r₀ = 4tc * 10^{— 7} H/m

jest przenikalnością magnetyczną próżni, a ft_r — względną przenika!nośdą magnetyczną środowiska, wyrażającą się liczbą oderwaną.

Podobnie jak w p. 1.3.2, indukcję magnetyczną przedstawiamy w postaci

B = ;i₀H + M,    (1.63)

gdzie: M jest polaryzacją magnetyczną równą momentowi magnetycznemu jednostki objętości ciała; jednostką polaryzacji magnetycznej jest tesla (T), podobnie jak w przypadku indukcji magnetycznej.

Zgodnie zo wzorem (1.63), polaryzacja magnetyczna przedstawia różnicę między indukcją magnetyczną B w ciele a indukcją magnetyczną, jaka istniałaby w próżni. Podstawiając wyrażenie (1.61) do wzoru (1.63) otrzymujemy

M=p₀(p,~l)H,    (1.64)

czyli

M=K_m;t₀H,    (1.65)

gdzie: K_m oznacza podatność magnetyczną. Wzór (1.65) jest prawdziwy w przypadku niezbyt silnych pól magnetycznych.

W środowiskach anizotropowych zależność między wektorami B i H przedstawia wzór macierzowy

b;		>11 V12 /*13~		h;
B,	=	/*2I A*2Ź 1*23		Hr
aI		,/*31 A*32 /*33,		JL

(1.66)

Przykładem ciał wykazujących anizotropię magnetyczną są ferryty. W środowiskach liniowych przenikalność magnetyczna /i we wzorze (1.61) lub wielkości fi_u we wzorze (1.66) są stale. W przypadku środowisk nieliniowych zależność B w funkcji H jest nieliniowa. Przykładem środowisk nieliniowych są ciała ferromagnetyczne, jak żelazo, nikiel, kobalt (por. p. 4.6.2).

1.4. Równania Maxwella

Podstawowymi równaniami pola elektromagnetycznego są równania Maxwella; postać różniczkowa tych równań jest następująca:

rotH=J+ --->    (1-67)

dt

(1.68)

dB

rotE----.

dl

Równania te sformułował J. C. Maxwell w 1863 r.