Elektromaqnet sahəsini sadəcə elektrik və sadəcə maqnetik hissələrə necə bölə bilərəm?

Elektromaqnet sahəsi (Elektromaqnet sahəsi) elektrik sahəsi (Elektrik sahəsi) və maqnet sahəsi (Maqnet sahəsi) kimi bir cütüdür, bu sahələr Maksvel tənlikləri vasitəsilə bağlıdır. Elektromaqnet sahəsini sadəcə elektrik sahəsinə və sadəcə maqnet sahəsinə ayırmaq üçün, bu sahələrin necə etkileşdiyini və xüsusi şərtlərdə onları nəzərə alınaraq nəzərə alınıb analiz edilə biləcəyini anlamağa ehtiyacımız var.

1. Elektromaqnet Sahəsinin Əsas Xüsusiyyətlərinin Anlaşılması

Elektromaqnet sahəsi, elektrik sahəsi və maqnet sahəsidən ibarət dörd boyutlu vektor sahəsidir. Nisbiyyət çərçivəsində, elektrik və maqnet sahələri birləşmiş tensor sahəsinin hissələri kimi nəzərə alınabilir. Amma nisbiyyətsiz şərtlərdə, onları ayrı-ayrı müzakirə edə bilərik.

2. Elektrik və Maqnet Sahələrinin Ayrılması

Elektromaqnet sahəsindəki elektrik və maqnet sahələrinin komponentlərini ayırmak üçün, aşağıdakı fiziki kəmiyyətlərə əsaslanırıq:

Elektrik Sahəsi

Elektrik sahəsi E, elektrik zülalların paylanması səbəbindən yaranır. Bu, aşağıdakı kimi təyin oluna bilər:

Maksvelin birinci tənliyi (Gauss qanunu):

∇⋅E=ρ/ϵ0

• ρ zülal cəhdidir və ϵ0 boşluqun dielektrik sabiti.

• Maksvelin dördüncü tənliyi (Faraday endüksiyaya qanunu):

∇×E=−∂B/∂t

bu, elektrik sahədəki dəyişikliyin maqnet sahənin vaxtla dəyişməsi ilə əlaqəli olduğunu göstərir.

Maqnet Sahəsi

Maqnet sahəsi B, hərəkət edən zülallar və ya akımlar tərəfindən yaranır. Onun tərifatı budur:

Maksvelin ikinci tənliyi:∇⋅B=0, bu, izolasiya edilmiş maqnet monopollarının mövcud olmadığını deyir.

Maksvelin üçüncü tənliyi

∇×B=μ0J+μ0ϵ0 ∂E/∂t

J akım cəhdi, və μ0 boşluqun maqnetik sabiti.

3. Xüsusi Şərtlərdə Sadə Elektrik və Maqnet Sahələrinin Analizi

Xüsusi şərtlərdə, elektromaqnet sahəsi sadə elektrik sahəsinə və ya sadə maqnet sahəsinə sadələşdirilə bilər:

Sadə Elektrik Sahəsi

Vaxtla dəyişən maqnet sahəsi yoxdur (i.e.,∂B/∂t =0), elektrik sahəsi sadə elektrik sahəsidir.

Məsələn, elektrastatikada, elektrik sahəsi yalnız sabit zülal paylanmaları tərəfindən yaranır.

Sadə Maqnet Sahəsi

Vaxtla dəyişən elektrik sahəsi yoxdur (i.e.,∂E/∂t=0), maqnet sahəsi sadə maqnet sahəsidir.

Məsələn, sabit akımlar tərəfindən yaradılan maqnet sahəsində, maqnet sahəsi yalnız sabit akımlar tərəfindən yaranır.

4. Riyazi İfadələr

Praktiki tətbiqlərdə, Maksvel tənliklərini həll edərək, elektromaqnet sahəsinin konkret formasını əldə edə bilərik. Sadə elektrik və maqnet sahələri üçün, onların riyazi ifadələrini yazmaq olar:

Sadə Elektrik Sahəsi Üçün İfade

Əgər B statikdirsə, ∇×E=0, bu, elektrik sahəsinin konservativ olduğunu və skalarnın potensial V tərəfindən təsvir edilə biləcəyini deyir: E=−∇V.

Sadə Maqnet Sahəsi Üçün İfade (Sadə Maqnet Sahəsi Üçün İfade)

Əgər E statikdirsə, ∇×B=μ0 J, bu, maqnet sahəsinin Ampere çevrili qanunu ilə hesablanacağını deyir.

Kesik

Elektromaqnet sahəsi, elektrik və maqnet sahələrinə ayrılır, və sadə elektrik və maqnet sahələri, xüsusi şərtlərdə xüsusi hallardır. Maksvel tənlikləri vasitəsilə, elektromaqnet sahələrinin davranışını analiz edə bilərik və uyğun olduğunda onları sadə elektrik və ya maqnet sahəsinə ayırmaq olar. Bu ayırma, praktikada elektromaqnet problemlərini anlamaq və həll etmək üçün faydalıdır.

Əgər daha da suallarınız varsa və ya daha çox məlumat lazımdırsa, mənə bildirin!