Xreferat.com » Рефераты по математике » Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля

Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля

волнами электромагнитного поля" width="31" height="20" />.

Однако вернемся к анализу энергетики распространения составляющих реального электромагнитного поля в виде плоских волн в диэлектрической среде без потерь (Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля). Вначале обратимся к закону сохранения электрической энергии, соотношение которого согласно (10) запишется как:

Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля. (12)

Выясним, выполняется ли это выражение для плоской монохроматической электрической волны, полевые компоненты которой, согласно волновым решениям уравнений системы (7), обладая сдвигом фазы на Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля, имеют следующий вид: Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля и Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля. Тогда, подставляя их в соотношение (12), приходим к соотношению:

Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля.

Такой результат вполне удовлетворяет закону сохранения энергии, поскольку усреднение по времени этого соотношения дает

Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля, (13)

а потому электрическая волна действительно переносит в пространстве чисто электрическую энергию: Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля, не зависящую от времени и точек пространства.

Соответственно, для магнитного поля, распространяющегося в однородной среде без потерь, закон сохранения магнитной энергии согласно (11) запишется в виде соотношения:

Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля. (14)

Рассмотрим, как выполняется этот закон для плоской монохроматической магнитной волны, полевые компоненты которой, согласно волновым решениям уравнений (8), имеют следующий вид: Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля и Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля. Подставляя их в соотношение (14) и проводя аналогичные рассуждения как при выводе формулы (13), получаем в итоге:

Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля. (15)

Итак, в случае магнитного поля снова приходим к физически здравому результату, когда в пространстве без потерь посредством магнитной волны переносится чисто магнитная энергия Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля, не зависящая от времени и точек пространства. Следовательно, распространение магнитной волны также удовлетворяет закону сохранения энергии.

Таким образом, аргументированно установлено, что в Природе объективно существует сравнительно сложное и необычное с точки зрения традиционных представлений вихревое четырехвекторное поле в виде совокупности функционально связанных между собой четырех вихрево-полевых компонент Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля, Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля и Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля, Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля. Это поле, условно названное реальным электромагнитным полем, реализуется четверкой составляющих его электродинамических полей, состоящих из пар вышеуказанных компонент: электрическое поле с Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля и Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля, магнитное поле с Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля и Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля, электромагнитное поле с Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля и Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля, наконец, поле векторного потенциала с Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля и Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля. Причем способностью к непосредственному распространению в пространстве в виде волн, отвечающих обычным физическим представлениям о волновом процессе, обладают только электрическое и магнитное поля за счет наличия у этих волн сдвига фазы на Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля между их компонентами Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля и Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля, соответственно, Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля и Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля. Реализация же собственно волн ЭМ поля и ЭМ векторного потенциала невозможна в принципе, хотя сами эти поля, как показано выше, существуют и распространяются опосредованно в виде псевдоволн, поскольку их синфазные компоненты являются составной частью компонент электрической и магнитной волн, распространяющихся обычным образом. Именно тем самым все составляющие реального электромагнитного поля объективно перемещаются в пространстве совместно в виде единого волнового процесса.

К сожалению, в настоящее время существующими методами регистрации электродинамических полей реально можно наблюдать лишь псевдоволны “обычного” ЭМ поля, компоненты Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля и Анализ и решение проблемы переноса энергии волнами электромагнитного поля которых синфазно распространяются в пространстве. И хотя конкретное наблюдение волн остальных обсуждаемых здесь составляющих реального электромагнитного поля только начинается (например, в [7] экспериментально исследованы условия возбуждения и распространения в металлах поперечных чисто магнитных волн), объективность их существования и неоспоримая практическая значимость подтверждается принципиальной невозможностью без их посредства реализации ряда физических характеристик и свойств ЭМ поля, в частности, его способности переноса ЭМ энергии.

Как видим, застарелый парадокс существования волн ЭМ поля и их способности переноса энергии этого поля, наконец, успешно и весьма нетривиально разрешен, а результаты проведенных исследований представляют собой серьезное концептуальное развитие основных физических представлений о структуре и свойствах ЭМ поля в классической электродинамике. Кстати, как представляется, методически серьезных проблем не должно возникнуть, если обсуждаемое здесь поле сохранит за собой и традиционное в электромагнетизме нынешнее название – электромагнитное поле с учетом проведенной модернизации физических воззрений и его нового содержания.

Список литературы

1. Матвеев А.Н. Электродинамика. М.: Высшая школа, 1980.

2. Пирогов А.А. // Электросвязь. 1993. №5. С. 13-14.

3. Сидоренков В.В. // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2006. № 1. С. 28-37; // Материалы IX Международной конференции «Физика в системе современного образования». Санкт-Петербург: РГПУ, 2007. Секция “Профессиональное физическое образование”. С. 127-129; // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2007. Т. 3. № 11. С. 75-82.

4. Докторович З.И. // Заявленное открытие "Магнитные поперечные волны" приоритетная справка 32-ОТ №10247, дата поступления 5 мая 1980 г.; // sciteclibrary/rus/catalog/pages/4797.html

5. Соколов И.В. // УФН. 1991. Т. 161. № 10. С. 175-190.

6. Чирков А.Г., Агеев А.Н. // ФТТ. 2002. Т. 44. Вып. 1. С. 3-5; 2007. Т. 49. Вып. 7. С. 1217-1221.

7. Сидоренков В.В. // sciteclibrary/rus/catalog/pages/8935. html.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: