1. Основные понятия и определения электродинамики
Электродинамика – это наука о свойствах и закономерностях особого вида материи – электромагнитного поля, которое осуществляет взаимодействие между электрическими заряженными телами или частицами.
Ква́нтовая электродина́мика (КЭД) — квантовополевая теория электромагнитных взаимодействий; наиболее разработанная часть квантовой теории поля. Классическая электродинамика учитывает только непрерывные свойства электромагнитного поля, в основе же квантовой электродинамики лежит представление о том, что электромагнитное поле обладает также и прерывными (дискретными) свойствами, носителями которых являются кванты поля —фотоны. Взаимодействие электромагнитного излучения с заряженными частицами рассматривается в квантовой электродинамике как поглощение и испускание частицами фотонов.
2.ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ
Электромагнитное поле – Е = Н/Кл = В/М
E = F / q – отношение силы, действующей со стороны поля к величине этого заряда.
D- индукция электрического поля – называется вектор пропорциональный вектору напряженности, но независящий от свойств среды
D = 𝞮 E ; 𝞮 = 𝞮 0 𝞮 ’ 0= 8.85 * 10-12 Ф/м
В- вектор индукции магнитного поля = Н/А*м= 1Тл
Индукцией называется вектор, модуль которого есть отношение модуля силы действующий со стороны поля на проводник с током, на силу тока в проводнике и его длину. B = | F |/ I * l (Н/ А*м) Н – напряженность магнитного поля (А/м) = 80 эрстед =) 80 Гаусс, называется вектор параллельный вектору индукции, но независящий от свойств среды. Н= 1/µ, где µ = µ0* µ’
3.ВЕКТОРНЫЕ ПОЛЯ.ИНТЕГРАЛЬНЫЕ И ДИФФЕРЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕКТОРНОГО ПОЛЯ
4.ТЕОРЕМА ОСТРОГРАДСКОГО-ГАУССА И СТОКСА
5.ЗАКОН КУЛОНА
6.ТЕОРЕМА ГАУССА
7.ПОТОК ВЕКТОРА
8.УРАВНЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОСТИ
9.ТОК СМЕЩЕНИЯ
10.ЗАКОН ПОЛНОГО ТОКА
11.ЗАКОН НЕПРЕРЫВНОСТИ МАГНИТНОГО ПОТОКА
12.ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ
13.ЗАКОНЫ ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА В ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ФОРМЕ
Количество теплоты, выделяющееся в единицу времени в проводнике с сопротивлением R при силе тока I, по закону Джоуля-Ленца, равно:
Применив этот закон к бесконечно малому цилиндру, ось которого совпадает с направлением тока, получаем
Учитывая что – обьем бесконечно малого цилиндра, а
– количество теплоты, выделенной в единице обьема за единицу времени, находим
,
Где выражается в ватах на кубический метр. Учитывая, что j2=j*j и используя для j выражение
можно записать соотношение в виде:
Это равенство выражает закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.