Cílem předmětu je seznámení se základními pojmy teorie elektromagnetického pole. Po prostudování modulu by měl student být schopen orientovat se v základní terminologii elektrotechniky, řešit elementární úlohy z elektro/magnetostatického pole, stacionárního a kvazistacionárního pole a měl by znát základní principy šíření elektromagnetických vln.
Základní pojmy elektromagnetismu
19
Maxwellovy rovnice
Povídání kávě NEPOVINNÉ
Stalo Cambridgi druhé polovině minulého století.47)
kde vektor polarizace, rychlost. době vydání knihy bylo její chápání obtíţné pro velké
vědce (Boltzmann), dnes lze ale Maxwellovy představy elektromagnetickém poli bez
obtíţí pochopit. Dnes jeho rovnice pouţívají poněkud formálně jiné podobě, neţ jak byly
formulovány Maxwellem. Jednou němu přišel skládat aspirantskou zkoušku nějaký mladík.
Tento pán James Clerk Maxwell, M.39), (1. vydal něco později, roce 1873, knihu "A
Treatise Electricity and Magnetism". Neplatí tedy ostrém rozhraní dvou prostředí (např. Jak jiţ bylo řečeno, popsal Maxwell elektromagnetické jevy matematicky
rovnicemi. Podle názvu kapitoly asi jiţ domýšlíte, nebyl
nikdo jiný neţ Maxwell.
Maxwellovy rovnice elektromagnetického pole pouţíváme dvou jejich základních tvarech -
diferenciálním (pro polní veličiny tvaru hustot, tedy diferenciální polní veličiny) integrálním
nebo také bilančním tvaru pro veličiny integrální. Maxwellovy rovnice diferenciálním tvaru mají
platnost omezenou pouze oblast, níţ jsou materiálové parametry ,, konstantní, nebo kde se
tyto parametry spojitě mění. Teoretickou fyziku tam tehdy
přednášel Stokes.
Maxwellovy rovnice jsou diferenciálním tvaru čtyři stejně jako tvaru integrálním mají v
diferenciálním tvaru tuto základní podobu:
1. Nesporný význam
Maxwellových rovnic tom, zůstávají beze změn všech pozorovacích
soustavách. Nejčastěji budeme tuto rovnici pouţívat tvaru
t
rot 0
D
JH (1. Stokes bez jakýchkoli zábran dával často úlohy neřešitelné. Puu
P
J
E
H
rot
tt
rot (1.
Podle Stokesova systému kandidát mohl deseti zadaných příkladů vybrat, které chce
ve stanovené době řešit.20), (1.41)] aniţ byly takto pojmenovány. Toto rozdělení nebylo tehdy známé. Chtěl
totiţ zjistit, zda student pozná, úloha nemá řešení.47): magnetické pole intenzity oblasti proudy
je vírové průvodním jevem elektrického proudu.
Fyzikální interpretace zjednodušené rovnice (1.A. Mimo oblast proudy rot pole nevírové. Jeden mladík, velkému
Stokesovu údivu tuto úlohu vyřešil. Bernouli a
všichni ostatní předpokládali, rychlosti jsou přibliţně stejné.
. Tento proud můţe být vedený hustotou Jo
nebo posuvný hustotou D/t. Tak třeba dával úlohu nalézt
rychlostní rozdělení molekul plynu. Některé Maxwellovy rovnice jiţ byly textu zmíněny [např. (1.48)
který nazýváme průtokový zákon nebo také zákon celkového proudu. slída vzduch,
vodič vzduch apod.), kde musíme doplnit rovnice, vyjadřující podmínky rozhraní. toto Maxwellovo "Pojednání" musíme
pohlíţet jako teoretické zobecnění experimentálních prací Faradayových základ
současné elektrodynamiky. Povaţujme axiomy, jejichţ fyzikální obsah tvoří základní
přírodní zákony, jejich odvozením nebudeme zabývat.21),
(1. Maxwell tedy objevil zákon rozdělení rychlostí molekul plynu
při zkoušce
