2.2 Вещества по своим магнитным свойствам делятся на изотропные и анизотропные, линейные и нелинейные, однородные и неоднородные.
Изотропной называют среду, физические свойства которой одинаковы по всем параметрам в каждой точке P. При этом P//D//E.
Линейной называют среду, физические свойства которой не зависят от величины векторов поля. В линейной и изотропной среде по отношению к электрическому полю вектор Р пропорционален и параллелен вектору Е
, где kэ
– диэлектрическая восприимчивость
-
абсолютная диэлектрическая проницаемость
характеризующая макроскопические
е
электрические свойства вещества.
Нелинейной называют среду, физические свойства которой зависят от величины векторов поля. Вектор Р нелинейный по отношению к вектору Е.
-
плотность поляризованного тока.
Анизотропной называют среду, физические свойства которой к точке р различны по различным направлениям. Р не параллельно D и Е
(2.13)
где,
-
компоненты тензора диэлектрической
проницаемости.
В изотропном материале под воздействием внешнего магнитного поля элементарные магнитные молекулы ориентируются преимущественно вектору В.
М=Nm – вектор намагниченности в линейном изотропном магнитике.
М пропорционально и параллельно вектору В:
(2.14)
где
-
абсолютная магнитная проницаемость,
характеризует макроскопические магнитные
свойства вещества и измеряется в Генри/м
(Гн/м).
где
-
магнитная восприимчивость вещества,
безразмерный коэффициент.
(2.15)
-относительная магнитная проницаемость
2.3 Система уравнений Максвелла – это результат обобщения основных законов электродинамики, установленных с помощью опытных данных. Не обнаружено опытных данных, противоречащих теоретически результатам, найденным на основании решения системы уравнений Максвелла. Поэтому система уравнений Максвелла принимается в качестве аксиом.
Уравнение Максвелла в интегральной форме:
1.
-
закон полного тока.
2.
-
закон электромагнитной индукции.
3.
- закон Гаусса.
4.
-
закон неразрывности силовых магнитных
линий.
5.
- материальные уравнения
6.
-
характеризующие среду.
В дифференциальной форме:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Тема 3. Энергетические характеристики электромагнитных полей
Цель: Электромагнитное поле как вид материи обладает определенной энергией. Для него справедлив закон сохранения. Аналитическим представлением этого закона является уравнение баланса электромагнитной энергии - теорема Умова - Пойнтинга.
3.1 Баланс Энергии. Теорема Умова-Пойнтинга
3.1. Источники поля (сторонние токи и заряды) сообщают свою энергию ЭМП, при этом она может преобразовываться в другие формы- тепловую, химическую и другие области пространства, запасаться полем. Уравнение баланса в свернутом виде можно записать следующим образом:
,
где 
–
мощность, выделяемая сторонними
источниками,
-
мощность тепловых потерь,
-
мощность, переносимая в другие области
пространства,
-
мощность, запасенная ЭМП.
П=[E*H] – вектор Пойнтинга (3.1)
- полный закон энергии внутри объема V
(3.2)
-
мощность тепловых потерь.
(3.3)
Вывод: энергия переносится не токами в проводниках, а электромагнитным полем в окружающем пространстве. Наличие проводников и токов в них служит лишь условием существования полей требуемой конфигурации.