Естественные науки
Таинственный мир уравнений Максвелла
Представим себе конденсатор с такими огромными пластинами и таким крошечным зазором между ними, что его можно описать 2-мя однородно заряженными плоскостями. Тогда Е будет однородно и направлено по перпендикуляру к этим плоскостям. Плавно уменьшим теперь заряд. Меняющееся Е должно породить В. Куда последнее будет направлено?
Угу. И чтобы обойтись без уравнений Максвелла, представим себе проводник бесконечного диаметра, по которому течет ток. Куда будет направлено магнитное поле вокруг этого проводника бесконечного диаметра, то есть вокруг бесконечности?
Зенон в уголке рыдает, а Кантор веселится ;)
Обычно эти задачи решают таким образом: "из этого видно, что такое невозможно" :)
Зенон в уголке рыдает, а Кантор веселится ;)
Обычно эти задачи решают таким образом: "из этого видно, что такое невозможно" :)
Виталий Мацулевич
Невозможно приблизительно однородное электрическое поле??
Ну представил.
А теперь вернёмся к уравнениям Максвелла, записанным в дифференциальной форме. "Дифференциальная форма" означает, что уравнения рассматриваются В ТОЧКЕ. Локально. Вот для ДАННОЙ точки пространства и будет выполняться rotB = dE/dt. Между прочим, это же будет выполняться и для соседней точки. И даже для не очень сосденей, а вообще для любой.
А теперь выберем произвольную (!) точку А внутри этого однородного электрического поля. И выберем две другие точки этого поля В1 и В2, симметричные относительно данной, выбранной. Ясен пень, чисто из геометрии такой системы, что компонента магнитного поля, создаваемая в точке А изменением электрического поля в точке В1, будет равна по величине и противоположная по направлению компоненте магнитного поля, созаваемого в этой же точке А таким же изменением электрического поля в точке В2. Чисто в силу симметрии условий и в силу определения понятия "ротор магнитного поля".
Ну и поскольку по условиям задачки поле у нас однородное, это и означает, что для ЛЮБОЙ точки внутри такого поля магнитные поля, создаваемые одновременным и строго одинаковым изменением электрического поля ВЕЗДЕ, тупо скомпенсируются.
А нарушение условий компенсации будет только там, где однородность поля нарушается - на краях конденсатора.
А теперь вернёмся к уравнениям Максвелла, записанным в дифференциальной форме. "Дифференциальная форма" означает, что уравнения рассматриваются В ТОЧКЕ. Локально. Вот для ДАННОЙ точки пространства и будет выполняться rotB = dE/dt. Между прочим, это же будет выполняться и для соседней точки. И даже для не очень сосденей, а вообще для любой.
А теперь выберем произвольную (!) точку А внутри этого однородного электрического поля. И выберем две другие точки этого поля В1 и В2, симметричные относительно данной, выбранной. Ясен пень, чисто из геометрии такой системы, что компонента магнитного поля, создаваемая в точке А изменением электрического поля в точке В1, будет равна по величине и противоположная по направлению компоненте магнитного поля, созаваемого в этой же точке А таким же изменением электрического поля в точке В2. Чисто в силу симметрии условий и в силу определения понятия "ротор магнитного поля".
Ну и поскольку по условиям задачки поле у нас однородное, это и означает, что для ЛЮБОЙ точки внутри такого поля магнитные поля, создаваемые одновременным и строго одинаковым изменением электрического поля ВЕЗДЕ, тупо скомпенсируются.
А нарушение условий компенсации будет только там, где однородность поля нарушается - на краях конденсатора.
Виталий Мацулевич
Брр-рр... Ничего не понял! Вы поддерживаете идею Кролика, что В=0?
> Вот для ДАННОЙ точки пространства и будет выполняться rotB = dE/dt
Если В=0, то нет, не будет. Левая часть =0, а правая нет
> Вот для ДАННОЙ точки пространства и будет выполняться rotB = dE/dt
Если В=0, то нет, не будет. Левая часть =0, а правая нет
Похоже там просто не будет магнитного поля. Иначе нарушение симметрии неизбежно...
Виталий Мацулевич
Так ведь если его не будет, то и ротор его будет равен нулю. Как же быть с rotВ=dE/dt?
Тут дело вот в чем. Направление вектора магнитной индукции в 1820 году установил г-н Био. Позже его поддержали Савар и Лаплас.
Не пугайте местных физиков, уважаемый Василиск. Многие забыли, что иногда нужно думать просто. Суть дела в том, что бесконечный конденсатор - физическая абстракция. С математической точки зрения, вокруг такого конденсатора можно нарисовать сферу или кольцо и рассматривать движения обладок конденсатора как движение точечных зарядов. Только таким путем можно определить правильное направление вектора магнитной индукции внутри конденсатора, из-за совойств непрерыности. ))
Не пугайте местных физиков, уважаемый Василиск. Многие забыли, что иногда нужно думать просто. Суть дела в том, что бесконечный конденсатор - физическая абстракция. С математической точки зрения, вокруг такого конденсатора можно нарисовать сферу или кольцо и рассматривать движения обладок конденсатора как движение точечных зарядов. Только таким путем можно определить правильное направление вектора магнитной индукции внутри конденсатора, из-за совойств непрерыности. ))
Ну может так, что ли? Между пластинами в плоскости YZ будет изотропное (но не однородное по времени) магнитное поле. Ротор магнитного поля в каждой точке плоскости будет коллинеарен 4-вектору плотности тока + const
Виталий Мацулевич
Моего воображения на это не хватает. Как может выглядеть ИЗОТРОПНОЕ векторное поле на плоскости? И о каком токе идет речь?
Похожие вопросы
- Ошибочность обычных уравнений Максвелла?
- чтобы критиковать СТО, нужно как минимум осилить уравнения Максвелла?
- Уравнения Максвелла лишь описывают электромагнитное поле но не объясняют?
- Как были получены и выведены уравнения Максвелла ?
- О некоторых экзотических уравнениях математической физики. Теория потенциала
- Уравнение Шредингера-это парадокс классической математики?
- Cуществуют ли системы совокупностей уравнений, системы нескольких систем уравнений или совокупность совокупностей?
- Как при помощи теоремы Виета устно решать квадратные уравнения? (+)
- Система уравнений и равносильные уравнения
- помогите п (в исходном виде задачи) второе уравнение 1/2 V + (1/2 + 2)UV = 30 помоите понять откуда 1/2 появилась спасиб