Презентация Уравнения и электромагнитная теория Максвелла онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Уравнения и электромагнитная теория Максвелла абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 34 слайда. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:34 слайда
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:203.00 kB
- Просмотров:90
- Скачиваний:0
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд
Содержание слайда: Уравнения Максвелла
Электромагнитная теория Максвелла (60-е годы 19 века)
№2 слайд
Содержание слайда: Электромагнитная теория Максвелла
Это последовательная теория единого электромагнитного поля, создаваемого произвольной системой зарядов и токов.
В ней решается основная задача электродинамики: по заданному распределению зарядов и токов отыскиваются основные характеристики создаваемых ими электрических и магнитных полей.
№3 слайд
Содержание слайда: Электромагнитная теория Максвелла
феноменологическая теория, т.е. она не рассматривает механизмы явлений, происходящих в среде и вызывающих появление полей.
Электрические и магнитные свойства среды характеризуются:
ε – относительной диэлектрической проницаемостью,
μ – относительной магнитной проницаемостью,
σ – удельной электрической проводимостью.
№4 слайд
Содержание слайда: Электромагнитная теория Максвелла
рассматриваются макроскопические поля,
которые создаются макроскопическими зарядами и токами, сосредоточенными в объемах много больших, чем объем атомов и молекул,
расстояние от источников полей до рассматриваемой точки пространства много больше размеров атомов и молекул,
период изменения переменных электрических и магнитных полей много больше периода внутримолекулярных процессов.
№5 слайд
Содержание слайда: Макроскопические заряды и токи
являются совокупностью микроскопических зарядов и токов, которые создают свои микрополя, непрерывно изменяющиеся во времени в каждой точке пространства.
Макроскопические поля являются усредненными микрополями
• по интервалам времени много большим, чем периоды внутриатомных процессов и
• по объемам много большим, чем объем атомов и молекул.
№6 слайд
Содержание слайда: Теория Максвелла –
теория близкодействия, т.е. электромагнитное взаимодействие происходит с конечной скоростью, равной скорости света с.
№7 слайд
Содержание слайда: Основные положения теории Максвелла
1.
Переменное магнитное поле создает в проводящем замкнутом контуре вихревое электрическое поле.
№8 слайд
Содержание слайда: Фарадей обнаружил, что индукционный ток возникает в замкнутом контуре.
Фарадей обнаружил, что индукционный ток возникает в замкнутом контуре.
Максвелл предположил, что уравнение (1) справедливо не только для проводящего контура, но и для любого замкнутого контура в пространстве.
Следовательно:
Циркуляция вектора напряженности электрического поля по произвольному замкнутому контуру L равна взятой с обратным знаком скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, натянутую на контур.
№9 слайд
Содержание слайда: Основные положения теории Максвелла
2. Закон полного тока
где Iмакро – результирующий макроток (проводимости и конвекционный),
Iмикро – микроток сквозь поверхность, натянутую на замкнутый контур L.
Электрический ток порождает магнитное поле.
№10 слайд
Содержание слайда: Ток смещения
Максвелл предположил, что переменное электрическое поле подобно электрическому току порождает магнитное поле, и ввел понятие ток смещения.
Постулируется: линии тока
проводимости на границах
обкладок конденсатора
переходят в линии тока
смещения.
№11 слайд
Содержание слайда: Ток смещения
Уравнение (3) показывает, как увеличивается заряд q на обкладках конденсатора С.
Заряд на обкладках конденсатора
№12 слайд
Содержание слайда: Ток смещения
Ток в цепи
С учетом уравнений (1), (2) получаем:
№13 слайд
Содержание слайда: Вектор электрического смещения
Если обкладки неподвижны и не деформируются, то от полной производной в уравнении (10) можно перейти к частной производной по времени:
№14 слайд
Содержание слайда: • Конденсатор заряжается.
Электрическое поле возрастает,
вектор D увеличивается,
№15 слайд
Содержание слайда: • Конденсатор разряжается.
Электрическое поле убывает,
вектор D уменьшается,
№16 слайд
Содержание слайда: Максвелл приписал току смещения только одно общее свойство с током проводимости – способность создавать в окружающем пространстве магнитное поле.
Следовательно,
1) ток смещения не является направленным движением заряженных частиц, поэтому может существовать в вакууме,
2) протекание тока смещения не приводит к выделению тепла, поэтому проводник не нагревается.
№17 слайд
Содержание слайда: Полный ток
Циркуляция вектора Н напряженности магнитного поля по произвольному замкнутому контуру L равна алгебраической сумме макротоков и тока смещения сквозь поверхность, натянутую на этот контур.
№18 слайд
Содержание слайда: В диэлектрике:
Ток поляризации связан с потерей энергии в диэлектрике в процессе его поляризации. Следовательно, выделяется джоулево тепло.
№19 слайд
Содержание слайда: Система уравнений Максвелла
в интегральной форме
1.
2.
3
4.
№20 слайд
Содержание слайда: 1. Циркуляция вектора напряженности Е вихревого электрического поля по замкнутому контуру равна скорости изменения магнитного потока через площадь контура, взятую с обратным знаком.
1. Циркуляция вектора напряженности Е вихревого электрического поля по замкнутому контуру равна скорости изменения магнитного потока через площадь контура, взятую с обратным знаком.
Отражает:
- первое положение теории Максвелла,
- закон электромагнитной индукции.
№21 слайд
Содержание слайда: 2. Поток вектора индукции В магнитного поля через любую замкнутую поверхность равен нулю.
2. Поток вектора индукции В магнитного поля через любую замкнутую поверхность равен нулю.
Следовательно, силовые линии магнитного поля замкнуты.
№22 слайд
Содержание слайда: 3. Циркуляция вектора напряженности Н магнитного поля по замкнутому контуру равна алгебраической сумме токов, пронизывающих этот контур.
3. Циркуляция вектора напряженности Н магнитного поля по замкнутому контуру равна алгебраической сумме токов, пронизывающих этот контур.
Закон полного тока.
Физический смысл: магнитное поле порождается током проводимости и переменным электрическим полем.
№23 слайд
Содержание слайда: 4. Поток вектора электрической индукции D через любую замкнутую поверхность равен сумме свободных зарядов, охватываемых этой поверхностью.
4. Поток вектора электрической индукции D через любую замкнутую поверхность равен сумме свободных зарядов, охватываемых этой поверхностью.
Теорема Гаусса для вектора D.
Физический смысл: электрическое поле может создаваться нескомпенсированными электрическими зарядами.
№24 слайд
Содержание слайда: Уравнения Максвелла в
дифференциальной форме
Переход к уравнениям Максвелла в дифференциальной форме осуществляется на основании
теоремы Остроградского-Гаусса:
теоремы Стокса:
№25 слайд
Содержание слайда: Уравнения Максвелла в
дифференциальной форме
1.
2.
3.
4.
№26 слайд
Содержание слайда: Из уравнений Максвелла следует
1) Электрическое и магнитное поля взаимосвязаны, т.е. в общем случае электрическое и магнитное поля не могут существовать независимо друг от друга. Следовательно, существует единое электромагнитное поле.
2) Уравнения Максвелла являются инвариантными относительно преобразований Лоренца, т.е. их вид не меняется при переходе от одной ИСО к другой.
№27 слайд
Содержание слайда: Из уравнений Максвелла следует
3) В общем случае уравнения Максвелла не симметричны.
№28 слайд
Содержание слайда: Если среда не содержит свободных зарядов
(ρ = 0) и в ней нет тока проводимости ( j = 0), следовательно, получаем систему уравнений
Уравнения становятся симметричными, и в системе (1) они отличаются только знаками.
№29 слайд
Содержание слайда: Различие в знаках правых частей уравнений Максвелла соответствует закону сохранения энергии и правилу Ленца, что является необходимым условием существования устойчивого электромагнитного поля.
Если бы знаки при ∂B/∂t и ∂D/∂t были бы одинаковы, то бесконечно малое увеличение одного из полей привело бы к неограниченному возрастанию обоих полей, и наоборот.
№30 слайд
Содержание слайда: Из уравнений Максвелла следует
4) Возникновение электромагнитной волны.
№31 слайд
Содержание слайда: Материальные уравнения Максвелла
Система уравнений Максвелла
- согласуется с уравнениями движения заряженной частицы под действием полной силы Лоренца,
- не учитывает квантовые эффекты.
№32 слайд
Содержание слайда: Для расчета полей в среде система уравнений Максвелла дополняется уравнениями, которые характеризуют электрические и магнитные свойства среды – материальные уравнения Максвелла:
№33 слайд
Содержание слайда: Система статических уравнений Максвелла
В случае, когда вектора D и В не зависят от времени, т.е. D и В = const, система уравнений Максвелла принимает вид:
№34 слайд
Содержание слайда: Значение теории Максвелла
1. Показал, что электромагнитное поле – это совокупность взаимосвязанных электрических и магнитных полей.
2. Предсказал существование электромагнитных волн, распространяющихся от точки к точке с конечной скоростью.
3. Показал, что световые волны являются электромагнитными волнами.
4. Связал воедино электричество, магнетизм и оптику.
Скачать все slide презентации Уравнения и электромагнитная теория Максвелла одним архивом:
