Електродинамика

Тази статия е част от серията статии на тема Класическа електродинамика

Електричество Магнетизъм Електромагнетизъм Електростатика Закон на Кулон, Теорема на Гаус, Електричен дипол, Електрически заряд, Интензитет на електрическото поле, Електрично поле, Електричен потенциал Магнитостатика Закон на Био-Савар, Закон на Ампер, Магнитен момент, Магнитно поле, Магнитен поток Електродинамика Дипол, Сила на Лоренц, Електромагнитно поле, Уравнения на Максуел, Електромагнитна индукция, Електромагнитно излъчване Електрическа верига Волт-амперна характеристика, Закон на Ом, Електрическо съпротивление, Закони на Кирхоф, Индуктивност, Електрически капацитет, Електрическа проводимост, Електрически импеданс, Електрически ток, Електрическо напрежение Известни учени Хенри Кавендиш, Майкъл Фарадей, Андре-Мари Ампер, Густав Кирхоф, Джеймс Кларк Максуел, Хайнрих Херц, Алберт Абрахам Майкелсън, Робърт Миликан, Георг Ом

Електродинамиката (и като класическа електродинамика) е дял от теоретичната физика.

Занимава се с влиянието на електромагнитното поле върху динамичното поведение на заредени частици. В зависимост от условията, в които се намират разглежданите тела, се разделя на класическа електродинамика и квантова електродинамика.

Основни величини

въздействие на ел.поле на заряд Q спрямо:	затворен контур C	Затворена повърхнина S	Заряд Q	Затворена повърхнина S	затворен контур C
Изменение във времето	E	$\mathbf{\Phi e}$	Q
${{d}\over{ dt}}$	${{dE}\over{ dt}}$	${{d\Phi e} \over {dt}}$	$i={{dQ} \over {dt}}$	$\mathbf{\Phi m}$	B
${{d^2}\over{ dt^2}}$	${{d^2 E }\over{dt^2}}$	${{d^2 \Phi e}\over {dt^2}}$	${{di} \over {dt}}$	${{{d \mathbf{\Phi m}} \over{dt}}}$	${dB}\over {dt}$

Основни зависимости

Наименование	Диференциална Форма	Интегрална форма
Закон на Гаус относно поток на електрическата индукция	$\nabla \cdot \mathbf{D} = \rho$	$\oint_S \mathbf{D} \cdot d\mathbf{A} = \int_V \rho \cdot dV$
Закон на Гаус относно поток на магнитната индукция	$\nabla \cdot \mathbf{B} = 0$	$\oint_S \mathbf{B} \cdot d\mathbf{A} = 0$
Закон на Фарадей: за промяна на магнитната индукция	$\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}} {\partial t}$	$\oint_C \mathbf{E} \cdot d\mathbf{l} = - \ { d \over dt } \int_S \mathbf{B} \cdot d\mathbf{A}$
Закон на Ампер (в разширения от Максуел вариант):	$\nabla \times \mathbf{H} = \mathbf{J} + \frac{\partial \mathbf{D}} {\partial t}$	$\oint_C \mathbf{H} \cdot d\mathbf{l} = \int_S \mathbf{J} \cdot d \mathbf{A} + {d \over dt} \int_S \mathbf{D} \cdot d \mathbf{A}$

1. ( Гаус) Потокът на електрическото поле през затворена повърхност е равен на заградените свободни заряди разделени на енектрическата проницаемост на средата:

$\mathbf{\Phi e}=\oint_S \mathbf{E} \cdot d\mathbf{A} = {Q \over { \epsilon _0}}$

Диференциален вид:

$\nabla \cdot \mathbf{E} = {{\rho}\over{\varepsilon _0}}= 2\pi k.\rho$

2. ( Гаус) Потокът на магнитната индукция през затворена повърхност е равен на 0.

$\mathbf{\Phi m}=\oint_S \mathbf{B} \cdot d\mathbf{A} = 0$

Диференциален вид: $\nabla \cdot \mathbf{B} = 0$

3. (Фарадей) Електродвижещото напрежение по затворен контур е равно на промяната на магнитната индукция през заградената от този контур площ със знак минус:

$\varepsilon = \oint_{s} \mathbf{E} \cdot d\mathbf{A} = - \frac {d\Phi_{\mathbf{B}}} {dt}$ където: $\Phi_{\mathbf{B}} = \int_{A} \mathbf{B} \cdot d\mathbf{A}$

Φ_B магнитен поток през областта с площ А.

Диференциална форма:

$\nabla \times \mathbf{E} = - \partial B / \partial t$

4. ( Ампер/ Максуел)

$\oint_C \mathbf{H} \cdot d\mathbf{l} = I + I_d$

Максуел полага че: $I_d= \epsilon_0{ {d \Phi e} \over {dt}}$ имащ смисъл на ток, протичащ през останалата част от затворената повърхност извън областта С.

$\oint_C \mathbf{B} \cdot d\mathbf{l} = \mu_0.(I + I_d) = \mu_0.I + \mu_0 \epsilon_0{ {d \Phi e} \over {dt}}$

Диференциална форма:

$\nabla \times \mathbf{H} = \mathbf{J} + \frac{\partial \mathbf{D}} {\partial t}$

или:

$\nabla \times \mathbf{B} = \mu _0.\mathbf{J} + \mu _0 . \varepsilon _0. \frac{\partial \mathbf{E}} {\partial t}$

Единици

Символ	Значение	Измерителна единица в SI
$\mathbf{E}$	електрическо поле (Интензитет)	V/m волт на метър
$\mathbf{H}$	Интензитет на магнитното поле наричано още спомагателно поле	A/m ампер на метър
$\mathbf{D}$	Електрическа Индукция (плътност на електрическия поток)	$C/m^2$ кулон на метър квадратен
$\mathbf{B}$	Магнитна индукция наричана също плътност на магнитния поток или магнитно поле	T или $Wb/m^2$или $N \over{A.m}$ тесла или вебер на квадратен метър или Нютон/Ампер.метър
$\ \rho \$	плътност на свободните електрически заряди не се включват свързаните диполни двойки	$C / m^3$ кулон на метър кубичен
$\mathbf{J}$	плътност на електрическия ток не включва поляризационните токове и токовете на намагнитване в средата	$A / m^2$ ампер на метър квадратен
$d\mathbf{A}$	диференциален вектор, равен по дължина на площтта на пренебрежимо малка област, с посока по нормалата към повърхността на тази област	$m^2$ метър квадратен
$dV \$	диференциален елемент от обема V заграден от повърхност S	$m^3$ метър кубичен
$d \mathbf{l}$	диференциален вектор на елемента от пътя, с посока по тангентата към затворен контур C заграждащ площ S	m метър
$\nabla \cdot$	оператор дивергенция	1/m на метър
$\nabla \times$	ротация или завихряне	1/m на метър

Портал Физика съдържа още много статии