5. Równania Maxwella. 5.1 Równania Maxwella 5.2 Transformacja pól 5.3 Fala elektromagnetyczna

Podobne dokumenty
G:\WYKLAD IIIBC 2001\FIN2001\Ruch falowy2001.doc. Drgania i fale II rok Fizyki BC

Powtórzenie na kolokwium nr 4. Dynamika punktu materialnego

ψ przedstawia zależność

Równanie Fresnela. napisał Michał Wierzbicki

Szczególna teoria względności i jej konsekwencje

7. Szczególna teoria względności. Wybór i opracowanie zadań : Barbara Kościelska Więcej zadań z tej tematyki znajduje się w II części skryptu.

WYKŁAD 1 ZASADY ELEKTROMECHANICZNEGO PRZETWARZANIA ENERGII

Elementy mechaniki relatywistycznej

2.1 Zagadnienie Cauchy ego dla równania jednorodnego. = f(x, t) dla x R, t > 0, (2.1)

Fale biegnące. y t=0 vt. y = f(x), t = 0 y = f(x - vt), t ogólne równanie fali biegnącej w prawo

Podstawy elektrotechniki

Energia w ruchu harmonicznym

Wykład 3: Kinematyka - względność ruchów. dr inż. Zbigniew Szklarski

Relaksacja. Chem. Fiz. TCH II/19 1

Pole magnetyczne ma tę własność, że jego dywergencja jest wszędzie równa zeru.

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 5, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Wykład 4: Względność ruchów. dr inż. Zbigniew Szklarski

Wykład 30 Szczególne przekształcenie Lorentza

Fig. 1. Interferometr A. A. Michelsona.

Optyka. Wykład V Krzysztof Golec-Biernat. Fale elektromagnetyczne. Uniwersytet Rzeszowski, 8 listopada 2017

Linie sił pola elektrycznego

Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni. Dla próżni równania Maxwella w tzw. postaci różniczkowej są następujące:

Fale elektromagnetyczne spektrum

Fizyka 1- Mechanika. Wykład Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

Wykład 14: Indukcja cz.2.

Podstawy elektromagnetyzmu. Wykład 2. Równania Maxwella

RÓWNANIA MAXWELLA. Czy pole magnetyczne może stać się źródłem pola elektrycznego? Czy pole elektryczne może stać się źródłem pola magnetycznego?

Macierze hamiltonianu kp

Wykład 15: Indukcja. Dr inż. Zbigniew Szklarski. Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok

Zadanie z mechaniki w arkuszu maturalnym

Przybliżenie elektronów prawie swobodnych; metoda pseudopotencjału

FIZYKA-egzamin opracowanie pozostałych pytań

Pole elektrostatyczne

OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki

II.2 Położenie i prędkość cd. Wektory styczny i normalny do toru. II.3 Przyspieszenie

Równania Maxwella i równanie falowe

ELEMENTY SZCZEGÓLNEJ TEORII WZGLĘDNOŚCI. I. Zasada względności: Wszystkie prawa przyrody są takie same we wszystkich

Ruch płaski. Bryła w ruchu płaskim. (płaszczyzna kierująca) Punkty bryły o jednakowych prędkościach i przyspieszeniach. Prof.

Fizyka II (Elektryczność i magnetyzm) Fizyka II (dla ZFBM-FM i -NI)

Dla powstania pola magnetycznego konieczny jest ruch ładunków elektrycznych, a więc przepływ prądu elektrycznego, natomiast pole elektryczne powstaje

Przedmowa do wydania drugiego Konwencje i ważniejsze oznaczenia... 13

Fizyka elektryczność i magnetyzm

ρ - gęstość ładunku j - gęstość prądu FALE ELEKTROMAGNETYCZNE W PRÓŻNI: Równania Maxwella: -przenikalność elektryczna próżni=8,8542x10-12 F/m

Elektrodynamika Część 6 Elektrodynamika Ryszard Tanaś Zakład Optyki Nieliniowej, UAM

Transformacja Galileusza ( )







MECHANIKA II. Praca i energia punktu materialnego

Elektrodynamika. Część 6. Elektrodynamika. Ryszard Tanaś. Zakład Optyki Nieliniowej, UAM

Fizyka 2 Wróbel Wojciech

Metody Lagrange a i Hamiltona w Mechanice

Pole magnetyczne magnesu w kształcie kuli

Związek między ruchem harmonicznym a ruchem jednostajnym po okręgu

Wykład 14: Indukcja. Dr inż. Zbigniew Szklarski. Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok

Szczególna i ogólna teoria względności (wybrane zagadnienia)

Własności falowe cząstek. Zasada nieoznaczoności Heisenberga.

Ruch falowy, ośrodek sprężysty

ĆWICZENIE NR 3 OBLICZANIE UKŁADÓW STATYCZNIE NIEWYZNACZALNYCH METODĄ SIŁ OD OSIADANIA PODPÓR I TEMPERATURY

Prędkość fazowa i grupowa fali elektromagnetycznej w falowodzie

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

W przypadku przepływu potencjalnego y u z. nieściśliwego równanie zachowania masy przekształca się w równanie Laplace a: = + + t

OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki

Dokumentacja techniczna IQ3 Sterownik z dostępem poprzez Internet IQ3 Sterownik z dostępem poprzez Internet Opis Charakterystyka

Fale elektromagnetyczne

teoria wzgl wzgl dności

Równania Maxwella. prawo Faraday a. I i uogólnione prawo Ampera. prawo Gaussa. D ds = q. prawo Gaussa dla magnetyzmu. si la Lorentza E + F = q( Fizyka

W-9 (Jaroszewicz) 15 slajdów. Równanie fali płaskiej parametry fali Równanie falowe prędkość propagacji, Składanie fal fale stojące

- Strumień mocy, który wpływa do obszaru ograniczonego powierzchnią A ( z minusem wpływa z plusem wypływa)

Widmo fal elektromagnetycznych

Pole elektromagnetyczne. Równania Maxwella

Algebra WYKŁAD 9 ALGEBRA

Elektrostatyka, cz. 1

Fala elektromagnetyczna o określonej częstotliwości ma inną długość fali w ośrodku niż w próżni. Jako przykłady policzmy:

Szkoła z przyszłością. szkolenie współfinansowane przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

BADANIE PROCESÓW RELAKSACYJNYCH W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH

Fale elektromagnetyczne

Zasada pędu i popędu, krętu i pokrętu, energii i pracy oraz d Alemberta bryły w ruchu postępowym, obrotowym i płaskim

Elektrodynamika #

FIZYKA Podręcznik: Fizyka i astronomia dla każdego pod red. Barbary Sagnowskiej, wyd. ZamKor.

Ćw. 5. Badanie ruchu wahadła sprężynowego sprawdzenie wzoru na okres drgań

Nazwa magnetyzm pochodzi od Magnezji w Azji Mniejszej, gdzie już w starożytności odkryto rudy żelaza przyciągające żelazne przedmioty.

Model oscylatorów tłumionych

MAGNETYZM, INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA. Zadania MODUŁ 11 FIZYKA ZAKRES ROZSZERZONY

Sformułowanie Schrödingera mechaniki kwantowej. Fizyka II, lato

Wektor położenia. Zajęcia uzupełniające. Mgr Kamila Rudź, Podstawy Fizyki.

Fale elektromagnetyczne w dielektrykach

= 10 m/s i zatrzymał się o l = 20 m od miejsca uderzenia. Współczynnik tarcia krążka o lód wynosi a. 0,25 b. 0,3 c. 0,35 d. 0,4

Elektrostatyka. Prawo Coulomba Natężenie pola elektrycznego Energia potencjalna pola elektrycznego

1 Płaska fala elektromagnetyczna

ANEMOMETRIA LASEROWA

Magnetostatyka. Bieguny magnetyczne zawsze występują razem. Nie istnieje monopol magnetyczny - samodzielny biegun północny lub południowy.

WYKŁAD 1 ZASADY ELEKTROMECHANICZNEGO PRZETWARZANIA ENERGII

Podstawy elektromagnetyzmu. Wykład 12. Energia PEM

Ładunki elektryczne. q = ne. Zasada zachowania ładunku. Ładunek jest cechąciała i nie można go wydzielićz materii. Ładunki jednoimienne odpychają się

Koła rowerowe malują fraktale

Wykład FIZYKA II. 5. Magnetyzm. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Transkrypt:

5 Równania Maxwella 5 Równania Maxwella 5 Transformaja pól 53 ala eleromagnezna 86

5 Równania Maxwella Wśród poazanh uprzednio równań Maxwella znajduje się prawo Ampere a j Jedna można pozać, że posać a nie jes pełna, że brauje pewnego sładnia związanego z zw prądem przesunięia Można o poazać na dwa sposob Prąd przesunięia (I) Rs 5 Prąd przesunięia Rozważm ładują się ondensaor Dopłwa do niego prąd o naężeniu I, o powoduje że dla onuru S dl I r I Konur S nie obejmuje jedna żadnego przepłwająego prądu, rążenie weora induji nie powinno zależeć od onuru Dla onuru S Q r r Q j j Sugeruje o, że pelną formą równania jes 87

j Prąd przesunięia (II) Rs5 Prad przesunięia Wobraźm sobie ulę, w órej dohodzi do rozpadów promieniowórzh i leie naładowane ząsi opuszzają jej wnęrze Ładune wpłwają z uli ładune worz prąd: Q r) 4r ( j( r) Wbierzm onur leżą na powierzhni sfer o promieniu r Krążenie pola po onurze związane jes z prądem przepłwająm wewnąrz ego onuru, ale weor na powierzhni uli nie może mieć sładowej sznej o oznaza, że rążenie o musi zniać Czli: j f ( ) f ( ) j 88

j Q( ) f ( ) 4 r 4r 4r Prowadzi do do osaeznej form równań Maxwella: ( ) Q ds r dv ds d dl d d j dl I d 5 Transformaja pól Siła Lorenza zależ od prędośi w jaim uładzie? Rozważm neuraln elerznie przewód, w órm płnie prąd elerzn o naężeniu I Prąd związn jes z ruhem eleronów o prędośi W wniu ego przepłwu w odległośi r od przewodu powsaje pola magnezne o induji W punie m umieszzm ładune q poruszają się z predośią S + + - - Rs 5 Nieruhom przewód, poruszają się ładune Rs 5 Poruszają się nieruhom ładune przewód, 89

Gęsość eleronów równa jes gęsośi ładunu dodaniego, nieruhomego w uładzie odniesienia związanm z przewodem Siła Lorenza działająa na ładune q: Induja pola magneznego : q I q r I r o można wrazić jao funję gęsośi ładunu i prędośi nośniów:, A q A I A q r r Dla usalenia uwagi przjmijm: =, wówzas q A r Rs 53 Transformaja długośi Przejdźm eraz do uładu związanego z poruszająm się ładuniem q 9

Spozwają w pierwszm uładzie ładune Q będzie się w drugim uładzie poruszał z prędośią A L Q Q LA L L Ładune jes niezmienniz, ale ze względu na sróenie Lorenza zmienia się jego gęsość: L L W podobn sposób ransformujem gęsość ładunu ujemnego, ór jedna spozwa w uładzie drugim, a porusza się w uładzie pierwszm Oznaza o, że: r A q Gęsość wpadowa ładunu w uładzie drugim wnosi 9

A wię poruszają się przewód jes naładowan! Pole elerzne w pobliżu naładowanego wala wnosi: r A r A Siła działająa na ząsę w uładzie S : r A q Sił ransformują się prz przejśiu z uładu do uładu! Zbadajm pęd poprzezn nabwan pod wpłwem działająej sił: p p ale p p Sił elerzne i magnezne są zęśiami oddziałwania eleromagneznego Podział na zęść elerzną i magnezną zależ od doboru uładu współrzędnh 9

Rs 54 A wię poruszają się przewód jes naładowan Transformaja pól eleromagneznh Szzególna eoria względnośi:,, ; ; ; ; II II II II 53 ala eleromagnezna Rozwiązujem równania Maxwella w obszarze bez prądów i ładunów Zasosujm operaor roaji do przedosaniego równania orzmujem: 93

Jednoześnie wiadomo, że Ponieważ różnizowanie po zasie i po współrzędnej przesrzennej są niezależne o: Orzmujem równanie falowe: Co po rozpisaniu na wspołrzędne oznaza, że: z x x x z x z x z z Wniająa z ego równania prędość fali ala eleromagnezna o rozhodząe się w przesrzeni zaburzenie pola eleznego i magneznego Załóżm, że fala rozhodzi się w ierunu x j j ˆ i e ix e 94

ix i j ix i j e e e e Wnia sąd związe dspersjn wiążą współrzędne zasowe i przesrzenne w fali eleromagneznej T, Powraają do równań Maxwella można eż znaleźć związe pomiędz ieruniem pola elerznego i magneznego w fali em e e e e i ir i ir Rs53 Uład pola elerznego i magneznego w fali biegnęej w prawo 95

ala eleromagnezna przenosi zarówno pęd ja i energię Przeza energii opiswan jes przez weor Poninga Przpomnijm, że Wprowadzają weor można napisać Zdefiniujm weor S- weor Poninga S S 96

u S u S 97