22-мавзу. Максвеллнинг электромагнит майдонлар назарияси. Режа

22-мавзу. Максвеллнинг электромагнит майдонлар назарияси.


Режа
1.Электр ва магнит майдонларининг ўзаро айланиши.
2.Уюрмавий электр майдони.
3.Силжиш токлари тўғрисида тушунча.
4.Максвеллнинг электромагнит майдон тенгламалари.
5.Электромагнит тўлқин тенгламаси. Электромагнит тўлқинлар шкаласи.


§1. Электр ва магнит майдонларининг ўзаро айланиши.
Электр ва магнит майдонлар орасида чуқур ички алоқалар мавжуд бўлиб, бу алоқалар майдонларни бир-бирига айланишида намоён бўлади. Электромагнит майдоннинг умумий назариясини Максвелл ривожлантирилган.
Электромагнит индукция ҳодисасини тахлил қилиб Максвелл қуйидаги ҳулосага келди: ЭЮК вужудга келишини сабаби электр майдонини вужудга келиши. Бунда ўтказгичлар, иккинчи даражали роль ўйнайди ва бу майдонни аниқлайдтган асбоб ролини ўйнайди.
Кўрилаётган ҳодисани муҳим ҳусусияти шундан иборатки,вужудга келаётган электр майдон электростатик эмас. Электростатик майдонни куч чизиқлари ҳар доим узилган, улар зарядларда бошланади ва зарядларда тугайди. Электростатик майдонда кучланиш ҳар доим нолга тенг, шунинг учун электростатик майдон зарядларнинг берк ҳаракатини қўллаб-қувватламайди.
Электромагнит индукцияда юзага келадиган электр майдон, берк куч чизиқларига эга бўлади, яъни, уюрмавий майдондан иборат бўлади.
Бундай майдон, электронларни берк траекториялар бўйича ҳаракатини вужудга келтиради ва ЭЮК юзага келади. Электромагнит индукциясини бундай талқин қилиш натижасида Максвелл ўзининг назариясини биринчи постулати ҳақидаги қуйидаги хулосага келган: магнит майдоннинг ҳар қандай ўзгариши уюрмавий электр майдонни вужудга келтиради.Бу вазиятни миқдорий шаклда қуйидагича ифодалаш мумкин:
Ɛ_i= - dФ /dt
Иккинчи томондан, Ɛ_i=∮Е_l dl , ∮Е_l dl= - dФ/dt – бу муносабат ўзгарувчи магнит майдон билан уюрмавий электр майдон орасидаги миқдорий алоқани ифодалайди.
Магнит оқимининг ифодаси, нормалнинг контурга нисбатан йўналишини танланилишига боғлиқ. Нормални йўналиши ва контур бўйлаб айланиш йўналиши ўнг винт қоидаси билан аниқланади.
Агар В вектор нормални йўналиши бўйича йўналган бўлса ёки ўткир бурчакни ташкил қилса, у ҳолда Ф оқим мусбат бўлади.
Агар магнит майдон ортса, dФ /dt>0, ва демак, ∮Е_l dl < 0, яъни, уюрмавий майдон контурни айланишда белгиланган йўналишга қарама-қарши йўналган.

dФ /dt>0 dФ /dt<0
Ўтган асрнинг 60-нчи йилларида инглиз олими Максвелл электр ва магнит ҳодисаларнинг ягона назариясини яратди. Бу назария Максвеллнинг электромагнит майдон назарияси деб аталади.
Максвелл назариясининг асосида электр ва магнит майдонларнинг ўзаро узвий боғланишда эканлигини ифодаловчи иккита муҳим ғоя ётади. Улар қуйидагилар:
1.Вақт давомида ўзгарувчан ҳар қандай магнит майдон электр майдонни юзага келтиради.
2.Вақт давомида ўзгарувчан ҳар қандай электр майдон эса магнит майдонни юзага келтиради.
Биринчи ғоянинг тўғрилигини электромагнит индукция ҳодисаси тасдиқлайди.
Магнит майдон ўзгарганда юзага келадиган электр майдон эса электр зарядларига бевосита боғлиқ эмас ва унинг кучланганлик чизиқлари электр зарядларида бошлана олмайди ҳам, уларда тугамайди ҳам.
Улар, умуман ҳеч қаерда бошланмайди ва ҳеч қаерда тугамайди, балки магнит майдоннинг индукция чизиқларига ўхшаш берк чизиқлардир. Бу майдон уюрмавий электр майдон деб аталади.
Электромагнит тўлқинларни очилиши иккинчи ғояни тасдиқловчи асосий факторлардан бири бўлиб ҳисобланади.