10. Приведите основные выводы относительно электромагнитного поля исходя из системы уравнений Максвелла.

• Электрические и магнитные поля могут существовать, взаимно порождая друг друга;

• Электромагнитное поле способно существовать самостоятельно вдали от источника;

• Силовые линии поля магнитного поля всегда непрерывны;

• Силовые линии электрического поля непрерывны, либо прерываются на электрических зарядах;

• Источниками электромагнитного поля являются электрические заряды и токи;

• Система уравнений Максвелла и материальных уравнений описывает любые поля (статические, стационарные, квазистационарные, нестационарные) в любой среде.

11. Поясните принципы разложения векторов поля на составляющие при падении электромагнитной волны на границу раздела сред.

При рассмотрении поля вблизи поверхности раздела двух сред, вектора напряженностей электрического и магнитного полей раскладывают на нормальную и тангенциальную компоненты.

S – поверхность раздела двух сред;

– напряженность эл. поля (В/м);

– нормальная компонента напряженности эл. поля;

– тангенциальная компонента напряженности эл. поля;

*Аналогичная ситуация будет и для вектора - напряженности маг. поля (А/м).

Формулы:

12. Приведите граничные условия для нормальных составляющих векторов электромагнитного поля на границе раздела сред. Обоснуйте условия с физической точки зрения.

Разложение на нормальную и тангенсальную составляющие:

Есть 2 среды с разными электродинамическими параметрами. На границе раздела этих двух сред отсутствуют заряды и токи.

Д ля нормальной составляющей граничные условия будут выглядеть следующим образом: нормальные составляющие индукций непрерывны

На границе раздела сред появляются нескомпенсированные поверхностные заряды, связанные с молекулами вещества.

Н ормальные составляющие векторов магнитной индукции и векторов электрического смещения на границе раздела сред непрерывны.

Нормальные составляющие векторов напряженности электрического и маг. полей на границе раздела двух сред претерпевают скачок.

13. Приведите граничные условия для касательных составляющих векторов электромагнитного поля на границе раздела сред. Обоснуйте условия с физической точки зрения.

К асательные составляющие векторов напряженности электрического и магнитного полей на границе раздела двух сред непрерывны.

К асательные составляющие векторов магнитной индукции и векторов электрического смещения претерпевают скачок.

14. Приведите граничные условия для векторов электромагнитного поля на поверхности идеального проводника. Поясните физический смысл.

• в торая среда - идеальный проводник

Следовательно, в идеальном проводнике переменное поле отсутствует

• возникает бесконечный ток проводимости

Мы видим что тангенциальная составляющая вектора Е вблизи поверхности идеального проводника обращается в 0 и нормальная составляющая вектора Н на поверхности идеального проводника обращается в 0.

Т ангенциальная составляющая магнитного поля наводит на поверхности идеального проводника электрический ток плотностью , который перпендикулярен вектору напряжённости магнитного поля.

Силовые линии электрического поля (E) к границе с идеальным проводником всегда подходят по нормали, а силовые линии МП (Н- всегда замкнуты) по касательной.