Elektromagnit induksiya qonuni

testwikidan olingan
Navigatsiya qismiga oʻtish Qidirish qismiga oʻtish

Elektromagnit induksiya qonuni yoki Faradayning induksiya qonuni

Modomiki zarralarning kinetik energiyasi oʻzgarishi ularning tezligi bilan bogʻlangan ekan, biz darhol harakat tezligi va elektromagnit maydon kuchlanganliklari orasidagi bogʻlanishni ifodalovchi quyidagi formulaga murojaat qilamiz:

rot𝐇=4πρ𝐮c+1c𝐄t

Mazkur tenglamadan tok zichligini aniqlaymiz:

ρ𝐮c4πrot𝐇14π𝐄t;(1)

Bu tenglamaning ikki tomonini 𝐄 vektorga skalyar koʻpaytirib chiqamiz:

(ρ𝐮𝐄)=c4π(𝐄rot𝐇)14π(𝐄𝐄t);(2)

Har qanday 𝐚 vektor uchun quyidagini yozish mumkin:

a2t=t(𝐚𝐚)=(𝐚at)+(at𝐚)=2(𝐚at)

demak,

(𝐄𝐄t)=12𝐄2t,
(𝐇𝐇t)=12𝐇2t

Maydon nazariyasidan maʼlumki, vektor koʻpaytmaning divergensiyasi uchun div[𝐄𝐇]=(𝐇 rot 𝐄)(𝐄rot𝐇), demak, (𝐄rot𝐇)=(𝐇 rot𝐄)div [𝐄𝐇], demak, (𝐄 rot𝐇)=(𝐇 rot𝐄)div[𝐄𝐇]. Endi (2)-tenglamani quyidagicha yozib olaylik:

(ρ𝐮𝐄)=c4π(𝐇 rot𝐄)c4πdiv[𝐄𝐇]18πtE2+14π(𝐇𝐇t)18πtH2

yoki

(ρ𝐮𝐄)=14π(𝐇,c rot𝐄+𝐇t)t[18πE2+18πH2]divc4π[𝐄𝐇]

Mazkur ifodani zaryadlar va elektromagnit maydonlar joylashgan ixtiyoriy hajm boʻyicha integrallab chiqamiz: (ρ𝐮𝐄)dV=14π(𝐇,c rot𝐄+𝐇t)+(c4π[𝐄𝐇],dσ)+(ρ𝐮𝐄)dV=14π(𝐇,c rot𝐄+𝐇t)dV

Integrallash hajmining oʻzgarmasligi tufayli va Gauss-Ostrogradskiy formulasi asosida yuqoridagi ifoda shunday yoziladi:

ddt(E28π+H28π)dV+(c4π [𝐄,𝐇],dσ)+(ρ𝐮𝐄)dV=14π(𝐇,c rot 𝐄+𝐇t)dV;(3)

Shu topilgan natija gʻoyat katta ahamiyatga ega. Agar soʻnggi tenglikning chap tomonidagi birinchi had hajmdagi elektromagnit maydon energiyasining vaqt birligidagi oʻzgarishi, ikkinchi had hajm chegaralangan yopiq sirtdan vaqt birligida oʻtayotgan elektromagnit energiya oqimi, uchinchi had elektromagnit maydon taʼsiri natijasida hajmdagi zarralar kinetik energiyasining vaqt birligidagi oʻzgarishi deb qabul qilinsa, (1) va (3) ga asosan energiya saqlanish qonuni quyidagi shaklni oladi:

ddt(E28π+H28π)dV+(c4π[𝐄𝐇],dσ)+(ρ𝐮𝐄)dV=0;(4)

Bu muhim formula elektrodinamikada energiya saqlanish qonunini ifodalaydi.

Energiya saqlanish qonunining (4) ifodasiga muvofiq, (3) dan koʻramizki,

(𝐇,c rot𝐄+Ht)dV=0

Integrallash hajmi ixtiyoriy qilib olingan edi, demak,

(𝐇,c rot𝐄+Ht)=0

Bu natija har qanday E va H vektorlar uchun toʻgʻridir, demak

c rot𝐄+Ht=0

yoki

rot𝐄=1cHt

Bu ifoda elektrodinamikaning asosiy differensial tenglamalaridan biridir. Mazkur differensial tenglama magnit maydon oʻzgarishi natijasida uyurmaviy elektr maydon paydo boʻlishi qonunini ifodalaydi. Bu qonun elektromagnit induksiya qonuni deb ham ataladi.

Yana qarang

Adabiyotlar

  • R.X.Mallin, Klassik elektrodinamika, Oʻqituvchi, T., 1974

Havolalar