к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Пондеромоторные силы в электродинамике

Пондеромоторные силы в электродинамике - силы, действующие на тела в электрич. и магн. полях. Термин "П. с." введён во времена, когда наряду с весомыми телами признавалось существование невесомых субстанций (эфир, электрич. жидкость и т. п.); в совр. лексиконе иногда говорят просто об эл--магн. силах.

Плотность П. с. связана с тензором напряжений (см. Напряжение механическое)соотношением

где- i-я компонента плотности П. с., = пространственные координаты (г, k - 1, 2, 3). В электрич. поле П. с. действуют как на проводящие, так и на ди-электрич. тела. Для изотропной жидкой диэлектрич. среды

где - диэлектрич. проницаемость, - плотность среды, - плотность сторонних зарядов (здесь и далее используется гауссова система единиц). Последний член описывает силы, действующие на сторонние заряды в диэлектрике. Наиб. простой вид плотность объёмных П. с. имеет в газе, где e пропорциональна

В случае металлов в электростатич. поле П. с. действуют только на их поверхность, создавая "отрицательное" давление, равное где - поле на поверхности проводника (ортогональное ей). В случае твёрдого диэлектрика ф-лы для П. с. имеют более сложный вид, поскольку в (1) необходимо добавить члены, связанные с изменением тензора диэлектрич. проницаемости под действием деформаций сдвига, не изменяющих плотность тела. Кроме того, в кристаллах ряда низко-симметрич. кристаллич. классов - пьезоэлектриках - возникают напряжения, пропорциональные не второй, а первой степени электрич. поля.

Объёмные интегралы, определяющие полную силу и момент силдействующие на тело в целом, можно свести к интегралам по поверхностиохватывающей это тело:

где - диэлектрич. проницаемость внеш. (однородной) среды, - радиус-вектор и внеш. нормаль к элементу поверхности. Эти силы, в частности, приводят к втягиванию диэлектрика в области с большими значениями Е.

Аналогично случаю электрич. поля на тело с магнитной проницаемостьюдействует сила со стороны магн. поля с объёмной плотностью

Первые два члена связаны с воздействием непосредственно на магнетик, последний член - с силами, действующими на токи проводимости и токи, связанные с перемещением сторонних зарядов. В случаеэтот член оказывается основным и сила, действующая на проводник с током, равна

Эта ф-ла применима как к жидким, так и к твёрдым проводникам. Если принять, что ток протекает по линейному (т. е. тонкому) проводнику, а магн. поле создаётся др. линейными проводниками с током, то из (4) следует Био - Савара закон. В общем случае ф-ла (4) определяет также "внутренние" силы, с к-рыми разл. участки проводника воздействуют друг на друга. Так, на катушку с током действуют П. с., сжимающие её вдоль оси и растягивающие в радиальном направлении, что, в частности, затрудняет получение сильных магн. полей из-за ограниченной механич. прочности катушки.

П. с. часто удобнее вычислять, используя закон сохранения энергии для системы тел с учётом нолей. Под действием П. с. происходит деформация тел - электро-стрикция и магнитострикция ,поэтому для вычисления равновесных состояний необходимо учитывать и силы упругости, возникающие при такой деформации.

В перем. эл--магн. поле объёмная плотность П. с. отличается от суммы выражений (1) и (2) дополнит. слагаемым называемым силой Абрагама. Одной из разновидностей П. с. являются силы давления эл--магн. волн (передача импульса и момента импульса телу при поглощении, отражении и преломлении эл--магн. волн), в частности давление света и Садовского эффект.

Литература по пондеромоторным силам в электродинамике

Тамм И. Е., Основы теории электричества, 10 изд., М., 1989;

А. Н. Васильев

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира