Вектор Пойнтинга и импульс электромагнитного поля

В силу симметричности тензора энергии-импульса, все три составляющие вектора пространственной плотности импульса электрического поля равны подходящим компонентам вектора Пойнтинга, делённым на квадрат скорости света:dp/dV=1/c^2 S=1/c^2 [E*H] (в системе СИ)

В этом соотношении проявляется материальность электрического поля.

Потому, чтоб выяснить импульс электрического поля в той Вектор Пойнтинга и импульс электромагнитного поля либо другой области места, довольно проинтегрировать вектор Пойнтинга по объёму.

44. Электронные колебания

Колебательные конфигурации в электронной цепи величин заряда, тока либо напряжения именуют электронными колебаниями. Переменные электронный ток является одним из видов электронных колебаний.

Электронные колебания высочайшей частоты получают почти всегда при помощи колебательного контура.

Колебательный контур представляет замкнутую цепь, состоящую из Вектор Пойнтинга и импульс электромагнитного поля индуктивности L и емкости C.

Период собственных колебаний контура:

Это соотношение именуют формулой Томсона; оно справедливо для варианта, когда отсутствуют энергопотери. При наличии утрат в контуре (к примеру, при наличии омического сопротивления R) собственные колебания контура являются затухающими, при этом

а ток в контуре меняется но закону Вектор Пойнтинга и импульс электромагнитного поля затухающих колебаний:

При воздействии на колебательный контур переменной ЭДС в контуре инсталлируются обязанные колебания. Амплитуда принужденных колебаний тока при неизменных значениях L, C, R находится в зависимости от дела своей частоты колебаний контура и частоты конфигурации синусоидальной ЭДС (рис.1).

Рис.1. Зависимость тока в поочередном резонансном контуре от частоты Вектор Пойнтинга и импульс электромагнитного поля. По осям отложены относительные значения I/I0 и ω/ω0

Разглядим процессы, происходящие в цепи, составленной из конденсатора и катушки индуктивности, в каких не происходит энергопотери. Разомкнув ключ K, замкнем ключ K1, и зарядим конденсатор от источника неизменного тока. Потом разомкнем ключ K1 и замкнем ключ K. Конденсатор начнет разряжаться через катушку. Так как Вектор Пойнтинга и импульс электромагнитного поля ранее в катушке тока не было, то вследствие деяния э.д.с. самоиндукции ток iк возрастает равномерно от нулевого значения, а напряжение на конденсаторе uC миниатюризируется. При всем этом припас энергии электронного поля конденсатора миниатюризируется, а припас энергии магнитного поля катушки возрастает.

Когда напряжение на конденсаторе свалится Вектор Пойнтинга и импульс электромагнитного поля до нуля, вся энергия электронного поля конденсатора перейдет в энергию магнитного поля катушки, которая достигнет максимума. Сразу ток, проходящий через катушку, также достигнет наибольшего значения. Потому что ток через катушку не может закончиться скачком, то он спадает равномерно, перезаряжая при всем этом конденсатор, т.е. заряжая его пластинки зарядами обратного знака Вектор Пойнтинга и импульс электромагнитного поля по сопоставлению с теми, которые были на их до эгого. Когда же ток спадет до нуля, вся энергия магнитного поля катушки перейдет в энергию электронного поля конденсатора и напряжение на конденсаторе станет таким же, каким оно было сначала процесса, но с оборотным знаком. Потом процесс повторится, но Вектор Пойнтинга и импульс электромагнитного поля разряд уже будет проходить в обратном направлении.

Таким макаром, в цепи происходят незатухающие электронные колебания с последовательным переходом энергии электронного поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки и назад. Потому такую цепь, состоящую из конденсатора и катушки индуктивности, именуют колебательным контуром. Потому что утрат в безупречном контуре нет, то Вектор Пойнтинга и импульс электромагнитного поля этот процесс длится нескончаемо.

Рассмотренный процесс колебаний в контуре носит заглавие свободных колебаний, потому что он протекает без воздействия наружной возбуждающей силы только благодаря наличию некого припаса энергии в одном из частей цепи. Ток и напряжение в контуре, меняются по синусоидальному закону, но со сдвигом по фазе на 90°.

Из Вектор Пойнтинга и импульс электромагнитного поля равенства наибольших энергий конденсатора и катушки где

UmC –амплитуда напряжения на конденсаторе,
ImL -амплитуда тока в катушке,
C -емкость конденсатора и
L - индуктивность катушки,

Следует Данная величина именуется характеристическим сопротивлением контура и представляет собой сопротивление катушки либо конденсатора для тока, проходящего через их (так как напряжения на их равны и через Вектор Пойнтинга и импульс электромагнитного поля их проходит один и тот же ток, то и сопротивления их также равны):

Раз при свободных колебаниях сопротивления конденсатора и катушки равны, то в контуре может проходить ток только определенной частоты, при которой

где ω0 - радиальная частота свободных, либо, как их именуют, собственных, колебаний контура.

Из этого выражения получаем формулу для определения Вектор Пойнтинга и импульс электромагнитного поля радиальный частоты собственных колебаний контура

Тут ω0 - в радианах за секунду, L - в генри и C -в фарадах.

Частота собственных колебаний (в герцах) контура может быть найдена по формуле

Период колебаний в контуре

Повышение периода колебаний с повышением индуктивности и емкости контура разъясняется тем, что чем больше Вектор Пойнтинга и импульс электромагнитного поля индуктивность контура, тем медлительнее происходит изменение тока, и чем больше емкость, тем больше времени требуется на перезарядку конденсатора.



velikij-volshebnik-sozdaet-mir-vo-vsem-mire.html
velikobritaniya-ekonomicheskaya-geografiya.html
velikobritaniya-meri-zhestkoj-ekonomii-ne-srabotali.html