Реферат: О реальной структуре электромагнитного поля и его характеристиках распространения в виде плоских волн - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

О реальной структуре электромагнитного поля и его характеристиках распространения в виде плоских волн

Банк рефератов / Физика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 623 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

О РЕАЛЬН ОЙ СТРУКТУР Е Э ЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИК АХ РАСПРОСТРАНЕНИ Я В ВИДЕ ПЛОСКИХ ВОЛН В.В. Сидоренков МГТУ им. Н.Э. Баумана Установлена реальная структура электромаг нитного поля, предста в ляющего собой векторное четырехкомпонентное электродинамическо е поле, состояще го из функционально связанных между собой составляющи х полей : электриче ской и магнитной напряженности, электрического и магнитного векторного потенциала . Рассматривается физически очевидный и принц и пиальный вопрос о параметрах и характеристик ах распространения волн конкретн ых составляющ их реального электромагнитн ого поля . В настоящее время установлено, что в отношении полн оты охвата при описани и наблюдаемых в Природе явлений эл ектромагнетизма, наряду с обычной системой уравнений электродинамики Максвелла эл ектромагни т ного (ЭМ) поля с ко мпонентами электрической и ма гнитной нап ряже н ности [ 1 ] : ( a ) , ( b ) , (1) ( c ) , ( d ) , существ уют и другие системы полевых уравнений [ 2 - 4 ] , концептуал ь но необходимые при анализ е и адекватно м реальности фи зико-математическо м моделировани и электродинамических процессов в матер и альных средах. Уравнения в этих други х системах рассматривают такие о б ласти пространства, где присутствуют либо только поле ЭМ векторного п о тенциала с электрической и м агнитной ко мпонентами : (a) , (b) , (2) ( c ) , ( d ) ; либо электрическое поле с компонентами и : ( a ) , ( b ) , (3) ( c ) , ( d ) ; либо, наконец, магнитное поле с компонентами и : ( a ) , ( b ) , (4) ( c ) , ( d ) . Здесь и - абсолютные диэлектрическа я и магнитная проница е мости сре ды , соответственно, - удельная электр ическая проводимость , - постоянная времени релакса ции заряда в среде за счет эле к тропроводности . Основная и отличительная особенность уравнений си стем (2) – (4) в сравнении с традиционными уравнениями Максвелла ЭМ поля (1) с ф изич е ской точки зрения с остоит в том, что именно они, используя представления о поле ЭМ векторног о потенциала, способны последовательно описать мног о образие электродинамических явле ний нетепловой природы в материальных средах, определяемых электричес кой или магнитной поляризацией и перед а чей среде момента ЭМ импульса, в частности, реализуемых в процессе эле к трическо й проводимости [ 4, 5 ] . Принципиально и весьма существенно здесь то, ч то все эти системы электродинамических уравнений, в частности , и система (1) для локаль но электронейтральных сред ( ) непосредственно след уют из фундаме н тальных исходных соотношений первичной взаимосвязи ЭМ п оля и поля ЭМ векторного потенциала [ 2 - 4 ] : ( a ) , ( b ) , (5) ( c ) , ( d ) . Очевидно, что представленная система соотношений может служить основой для интерп ретации физического смысла поля ЭМ векторного поте н циала [3], выяснения его роли и места в явлениях электромагнетизма. Однако самое главное и ун и кальное в н их то, что в се вместе эти соотношения являю т собой систему базовых дифференциальных уравнений, описывающих н е обычное с точки зрения общепринятых позиций вихревое векторно е пол е , состояще е их четыр ех функционально связанных между собой вихрев ых векторных компонент , , и , которое условно назовем реальное эле ктр о магнитное поле . Объективность существования указанного поля одн означно иллюстр и руется указанными системами уравнений (1) – (4) и получаемыми из них с о отношениями баланса: для потока ЭМ энергии из ура внений системы (1) , (6) для потока момента ЭМ импул ьса из уравнений системы (2) div , (7) для потока электрической э нергии из уравнений системы (3) div , (8) и , наконец, для потока магнитной энергии из уравнений системы (4) div . . (9) Как видим, соотношения (5) действительно следует счи тать фундаме н тальными уравнениями связи компонент реального электро магнитного поля , базирующегося на исходной своей составляющей - поле векторного поте н циала , сост оящего из двух взаимно ортогональных электрической и ма г нитной векторных полевых компонент. При этом поле векторного п о тенциала своим существован ием реализует функционально связанные с ним другие составляющие едино го поля: электромагнитное поле с векторными компонентами и , электрическое поле с компон ентами и , ма г нитное поле с компонентами и . Интересно, что о бсуждаемая здесь структура и взаимосвязь составл я ющих реальн ого электромагнитного поля с охраняется и в статической асимптотике. Логика построения систем полев ых уравнений для стациона р ных составляющих данного поля и анализ физи ческого содержания таких уравнений изложены, например, в работе [ 6 ]. Форма представленных систем уравнений (1) – (4) говорит о существ о вании волновых решений для всех компонент ЭМ поля , , и . В этом можно убедиться, взяв, как обычно, ротор от одного из роторных ура в нений любой системы, и после чего подст авить в него другое роторное ура в нение той же системы. Например, в качестве иллюстрации получим для с и стемы (2) волновое уравнени е относительно : . Здесь, согласно (2 c ), , - оператор Лапласа, а - фазовая скорость поля волны в отсутствие поглоще ния. Сл е довательно, тем самым описываются волны для конкретно й составляющей реального электромагнитног о поля посредством одной из парных комбин а ций четырех указан ных волновых уравнений. В итоге возникает физически очевидный вопрос , что это за волны , и каковы х арактеристики их распр о странения? В этой связи рассмотрим волновой пакет пл оской линейно поляриз о ванной , например, электричес кой волны, распространяющейся вдоль оси 0X с комп онентами и для системы (3) либо магнитной волны с компонентами и для системы (4), которые представим комплексными спектральными интегралами. Тогда, на пример, для уравнений электрического поля (3) указанные интегралы имеют вид: и , ( 10 ) где и - комплексные ампл и туд ы. Подставляя их в уравнения (3 a ) и (3 c ), приходим к соотношениям и . Соответствующа я подстановка ан а логичных ( 10 ) интегралов д ля магнитного поля и в ура в нения (4а) и (4 c ) дает и . Таким образом, получае м для обеих систем общее для них выражение: В конкретном случае среды идеального диэлектрика ( ) с учетом формулы для обеих систем из следуе т обычное ди с персионное соотнош ение [1] , описывающее однородные пло с кие волны электрического или магнит ного полей. При этом связь комплек с ных амплитуд компонент указанных волновых полей имеет специфи ческий вид : и . Специфика зде сь в том, что при распространении в диэлектрической среде компоненты пол я сдвинуты между собой по фазе на р /2. Конечно, м а тематически данный результат тривиален, поскольку компон енты поля ЭМ напряженности и поля век торного потенциала связаны между собой посре д ством производной по времени (см. соотношения (5 c ) и (5 d )). Однако ко н цеп туально с физической точки зрения это неожиданно и требу ет в се сторо н него анализа . Справедливости ради следует сказать, что впер вые о возможности р е ального существования чисто магнитной поперечной волны с двумя ее ко м понентами и , сдвинутыми при распространении по фазе на р /2, оф и циально в виде приоритета на открытие заявил Докторов ич еще в 1980 году, и этот факт он с удивительным упорством, достойным лучшего применения, безуспешно пытается донести до других, ссылаясь на приорите т и свою ст а тью по этой теме, везде публикуемую многие годы (например, [ 7 ]). Печ ально, но только Время - высший судья, и именно оно расставит всех и все по с воим местам! Будем надеяться, что независимое подтверждение этого научного достижения Докторовича в представленном здесь исследовании будет для него серьезной поддержкой в общении с оппо нентами. С оответствующие аналогичн ые вышеприведенным рассуждения теперь у же для ЭМ поля с компонентами и систем ы (1) и для поля векторного потенциала с компонентами и сис темы (2) д а ют ок о нчательно соотношения , и , . В итоге для этих двух систем уравнений сн ова получаем стандартное выражение: Д ля диэлектрической среды ( ) дисперсионное соотношение для волновых решений уравнений систем (1) и (2) также будет обычное , что описывает режим распространения компонент поля ЭМ напряженности и поля векторного по тенциала в виде однородных плоских волн. При этом связ ь комплексных амплитуд решений систем ы (1) име е т стандартный вид [1] и для системы (2) , а сами волновые решения описывают волны, компоненты поля которых синфазн о распространяются в пространстве. При чем , согласно соотношениям (5 c ) и (5 d ), волны поля ЭМ напряженности сдвинуты по фазе на р /2 от волн векторного пот енциала, что и приводит к выше указанной определенной специфике в поведени и комп о нент полей электр ической и магнитной волн. Легко убедиться, что для проводящей среды ( ) в асимптотике м е таллов ( ) дисперсионное соотношение для всех систем уравн е ний имеет обычный в таком случае ви д [1] , где . Тогда связ и ко мплексных амплитуд запиш у тс я для систем (3) и (4) как и , а для (1) и (2) и . Как видим, в данном случае распространение волн всех четырех с о ставляющих реального электромагнитного поля подчиняется теоретически хорошо изученном у закону для плоских волн ЭМ поля в металлах [1], когда волновые решения для проводящей среды имеют вид экспоненциально зат у хающих в пространстве плоских волн со сдвигом фазы между комп онентами на р /4. Таким образом, как представляется, нам удалось провести серьезную концептуальную модернизацию основных воззр ений о структуре и свойствах э лектромагнитного по ля в классической электродинамик е , где, в частности , показано, что, в Природе нет элект рического, магнитного или другой соста в ляющей реального э лектромагнитного поля с одно й полевой компонентой. Структур но эти четыре составляющи е принципиально состо я т из двух ве к то рных взаимно ортогональных полевых компонент , благодаря которым для конкретной составляющей реализуется объективно необходимый способ ее существования, принципиальная и единственная возможность распростран е ния в виде потока соответствующей физической величины, в с лучае динам и ческих полей - посредством поперечных волн. Обобщая полученные результаты, приходим к выв оду о том, что сов о купность полей, определяем ая соотношени я м и (5), действительно является четырехкомпонентным векторным электромагнитным пол ем , распростр а няющимся в прост ранстве в виде единого волнового процесса, а потому с концептуальной точ ки зрения разделение реального электро магнитного поля на составляющи е его поля в определенной мере условно. Однако с п о зиций обще принятых физических представлений и практики аналитического описания явлений электромагнетизма разделение этого поля на двухкомп о нентные составляющие в виде электриче ского, магнитного, электромагни т ного и векторного потенциала п олей однозначно необходимо и, безусловно, удо бно, поскольку диктуется объективным существованием конкретных электр омагнитных явлений и процессов, реализуемых посредством рассма т р иваемых двухкомпонент ны х состав ляющих. Кс т ати, по поводу предложе н ного названия обсуждаем ого здесь электродинамического по ля. По нашему мнению, очевидно, что серьезных проблем не должно возникнуть, если в перспективе обсуждаемое поле со х ранит за собой и традиционное нынешнее название – электромагнитное поле . Ли тература: 1 . Матвеев А.Н. Электродинамика. М.: Высшая школа, 1980. 383 с. 2 . Си доренков В.В. Обобщение физических представлений о ве кторных п о тенциалах в классиче ской электродинамике // Вестник МГТУ им. Н.Э. Ба у мана. Сер. Естественные науки. 2006. № 1. С. 28-37. 3 . Сидоренков В.В. Физические основы теории поля векторных потенциалов в классической электродинами ке // Материалы IX Международной к онфере н ции «Ф изика в системе современного образования». Санкт-Петербург: РГПУ, 2007. Т. 1. Секция “Профессиональное физическое образов ание”. С. 127-129. 4 . Сидоренков В.В. Фундаментальные основы электродинамической теории нетеплового действия электромагнитных полей на материальные среды // Ве стник Воронежского государственно го технич еского университета. 2007. Т.3. № 11. С.75-82. 5 . Сидоренков В.В. Р азвитие физических представлений о процессе электр и ческой проводимости в металлах // Вестник МГТУ им. Н.Э. Бауман а. Сер. Естественные нау ки. 2005. № 2. С. 35-46. 6 . Сидоренков В.В. Гипотетическое построение уравнений теории поля ст а циона рных электромагнитных явлений // XLI V Всероссийск ая конференция по проблемам математики, информат ики, физики и химии: Тезисы докладов. Секция «Теоретическая физика». М.: РУ ДН, 2008. С. 96-97. 7 . Докторович З.И. Несостоятельность теории электромагнетизма и в ыход из сложившегося тупика // http ://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/4797.html .
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Чтобы прекратить преследования, Сноудену и Ассанжу достаточно пожениться и обвинить власти США в воинствующей гомофобии.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по физике "О реальной структуре электромагнитного поля и его характеристиках распространения в виде плоских волн", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru