Энергия электромагнитного поля

Энергия электромагнитной волны. Вектор Умова — Пойнтинга. Распространение электромагнитной волны связано с переносом энергии. Чтобы определить энергию, переносимую электромагнитной волной, приходится иметь дело с объемной плотностью энергии. Объемная плотность энергии электромагнитного поля (количество энергии, приходящееся на единицу объема) определяется как [c.25]

Следует заметить, что плотность энергии электромагнитного поля внутри полости не равна объемной плотности тепловой энергии, сосредоточенной в находящихся там телах внутренней энергии, которая определяется тепловым движением частиц тела и зависит не только от температуры, но и от свойств тела). При невысокой температуре (например, 300 К) объемная плотность тепловой энергии тела на несколько порядков больше плотности энергии электромагнитного поля в полости, но в условиях равновесия соотношение между ними остается постоянным, так как тело получает от поля и отдает ему одну и ту же энергию. [c.400]

Используя связь (8.11) между плотностью f/i, энергии электромагнитного поля и испускательной способностью г д черного тела, находим [c.420]

Ниже, говоря об энергии, будем иметь в виду различные конкретные виды энергии — кинетическую, потенциальную, энергию электромагнитного поля и др. Будем предполагать, что суш,ествуют признаки, по которым можно отличать один вид энергии от другого можно измерять приток энергии к системе от окружающ,ей среды существуют и могут быть измерены переходы одного вида энергии в другой. [c.26]

Если частота v такова, что условие (10.60) выполняется, наблюдается интенсивное поглощение энергии электромагнитного поля. Формула (10.60) представляет собой условие элементарного магнитного резонанса атома (или иона). Из (10.60) следует, что для полей Яо, обычно используемых в экспериментах, когда я 1 Тл, резонансная частота составляет примерно 30 000 МГц, что соответствует длине волны з 10 2 м. [c.351]

Ядерный магнитный резонанс. Он представляет собой избирательное поглощение энергии электромагнитного поля, связанное с квантовыми переходами в ядерной подсистеме вещества, находящейся в постоянном магнитном поле. Атомное ядро с отличным от нуля моментом I, помещенное в магнитное поле На, также испытывает пространственное квантование. Каждый энергетический уровень расщепляется на 2/+1 подуровня с энергиями [c.352]

Поглощение энергии электромагнитного поля частоты v наступает при выполнении условия [c.352]

Если и > W , то механическая работа электромагнитной силы превосходит изменение полного запаса энергии газа, т. е. механическая энергия частично переходит в энергию электромагнитного поля в виде тока, который может совершать работу во внешней цепи МГД-генератора. Если н<И д, то энергия электромагнитного поля передается газу в виде механической работы или тепла (насос или ускоритель). [c.242]

В насосном режиме энергия электромагнитного поля расходуется на нагрев и ускорение проводящей среды. [c.454]

Плотность энергии электромагнитных полей, как правило, не очень отличается от плотности энергии электростатических полей, однако в определенных условиях можно добиваться высоких значений плотности энергии электромагнитных полей. [c.252]

Поэтому при выполнении условия (11.39) будет наблюдаться интенсивное поглощение энергии электромагнитного поля. [c.305]

Плотность электромагнитной энергии (плот ность энергии электромагнитного поля) Площадь Подвижность [c.361]

Высокоскоростные испытания, предназначенные для изучения поведения материалов при высоких скоростях деформации, имеющих место при ударном и взрывном приложении нагрузки, на фронте упруго-пластических и ударных волн. Длительность действия нагрузки не превышает нескольких миллисекунд, нижний предел — доли микросекунды (e = 102-f-10 i). Для испытания применяются специальные схемы нагружения с использованием энергии удара [116, 136, 151, 345, 379, 382], реже — взрыва [39, 328], энергии электромагнитного поля [40] и других импульсных источников энергии. Для регистрации необходимо использование электронной аппаратуры с частотой [c.62]

В первых таких приборах использовался пучок молекул аммиака и поэтому их стали называть молекулярными генераторами. Для разделения возбужденных и невозбужденных молекул в молекулярных генераторах используется сильное неоднородное электростатическое поле. Возбужденные молекулы направляются в объемный резонатор, где и отдают свою энергию электромагнитному полю. [c.413]

Свет представляет собой электромагнитные волны. Энергия электромагнитного поля света также квантована. Каждый квант энергии излучения — фотон — равняется hv, где V — частота колебаний, а Я = 6,625-10 Дж/с — постоянная Планка. Таким образом, энергия фотона прямо пропорциональна частоте и возрастает с уменьшением длины волны. [c.6]

Пределы допустимых электромагнитных полей ВЧ. Предельно допустимые значения напряженности и плотности потока энергии электромагнитных полей радиочастот (ГОСТ 12.1.006—76) [c.176]

Закон сохранения энергии электромагнитного поля [c.612]

ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ —количе ственная характеристика эл.-магн. взаимодействия. Величина Э. э, п. может быть установлена ка основании измерения работы, производимой эл.-магн. полем (Лоренца силой) над носителями электрич. зарядов. Из определения напряжённости электрич. поля Е и индукции магн. поля В следует выражение для работы р, совершаемой над движущимися зарядами в единичном объёме в единицу времени [c.615]

Как видно из формулы (1.25) энергия электромагнитного поля состоит из равновеликих порций энергии (квантов). Квант электромагнитного поля с энергией huj называется фотоном. Очевидно, что функция (1.24) с п больше нуля описывает электромагнитное поле, состоящее из п фотонов. Поскольку в основном состоянии фотонов нет, то оно называется вакуумным. Используя формулу (1.23), находим [c.15]

В стоячей волне энергия электромагнитного поля периодически переходит из электрической формы в магнитную. В момент времени t — Q, когда она имеет электрическую форму, мы можем написать такое уравнение [c.18]

При термодина.мическом равновесии между системой атомов и окружением уровни с более низкой энергией заселены больше, что создает возможность поглощения энергии под влиянием переменного магнитного поля резонансной частоты. Полученная извне энергия электромагнитного поля настолько быстро передается, что при используемых в ЭПР частотах отношение заселенностей нижнего (/11) и [c.180]

Ферромагнитный резонанс (электронный магнитный резонанс в ферромагнетиках) представляет собой процесс избирательного поглощения энергии электромагнитного поля на частотах, совпадающих с собственными частотами прецессии магнитных моментов электронной системы во внутреннем эффективном магнитном поле. [c.182]

Объемная плотность энергии электромагнитного поля определяется равенством [c.41]

Сохранение энергии электромагнитного поля требует, чтобы сумма скоростей изменения энергии электромагнитного поля во времени, содержащейся в некотором объеме, и изменения энергии за счет вытекания через поверхность, ограничивающую этот объем, были равны отрицательной полной работе, совершенной полями над источниками внутри данного объема в единицу времени. Работа, совершаемая в единицу времени внешним электромагнитным полем над точечным зарядом q, равна В, где v — скорость заряда. Магнитное поле не совершает работы над точечным зарядом, поскольку магнитная сила всегда перпендикулярна скорости заряда. В случае распределенных зарядов и токов работа, совершаемая полями в единицу времени в единичном объеме, равна J В. Существует уравнение непрерывности, описывающее этот баланс энергии. Выведем это уравнение, исходя из уравнений Максвелла. Используя [c.13]

Иными словами, для сохранения энергии электромагнитного поля требуется, чтобы тензор диэлектрической проницаемости был эрмитов. В частном случае, когда диэлектрический тензор является вещественным, свойство эрмитовости (4.1.13) сводится к свойству симметрии (4.1.12). [c.81]

Усредненный по времени поток энергии электромагнитного поля дается выражением [c.221]

В количественном отношении ослабление поля и фазовый сдвиг зависят от материала электрода, диаметра и толщины его стенки. В стенке электрода происходит поглощение части энергии электромагнитного поля, при этом она нагревается. Ослабление поля внутри электрода снижает скорость вращения ножки дуги, однако этот эффект можно легко устранить, увеличивая число витков катушки и силу тока (т.е. число ампервитков). Сложнее обстоит дело с фазовым сдвигом. Он приводит к тому, что в некоторые промежутки времени ножка дуги будет двигаться в сторону, противоположную основному направлению вращения, т.е. возникает тот же эффект, что и при применении постоянного магнитного поля. Сказанное поясняет рис. 6.2. на котором показаны синусоиды тока дуги и напряженности магнитного поля //. сдвинутые на фазовый угол (/ . а также кривая электромагнитной силы F iH, Видно, что эта сила меняет знак два раза за период, причем при достаточно большом р нулевые значения силы почти совпадают по времени с амплитудными значениями силы тока. что. естественно, усугубляет проблему стойкости электрода. [c.165]

Будем исходить из выражения плогиос ги энергии электромагнитного поля в кристалле [c.254]

Первый член в правой части этого равенства характеризует скорость изменения энергии электромагнитного поля (AW/d.t) в исследуемом объеме. По смыслу вывода и форме записи можно сделать заключение и о втором члене равенства он определяет поток энергии сквозь поверхность, охватывающую данный объем. Тогла смысл равенства (1.25) предельно прост — оно выражает закон сохранения энергии, который в данном случае можно сформулировать следующим образом изменение энергии электромагнитного поля в каком-то объеме равно сумме работ сим этого поля и потока электромагнитной энергии сквозь поверхность, охватывающую данный объем. [c.39]

Остановимся подробнее на понятии теплового равновесия, очень важном для последующего изложения, в значительной мере связанного с изучением энергетики п юцессов излучения и поглощения света. Для этого полезно обратиться к термодинамическому рассмотрению явлений внутри замкнутой полости. Пусть стенки этой полости полностью отражают падающий на них свет. Поместим в полость какое-либо тело, излучающее световую энергию. Внутри полости возникнет электромагнитное поле и в конце концов ее заполнит излучение, находящееся в состоянии теплового равновесия с телом. Равновесие наступит и в том случае, когда каким-либо способом нацело устранится обмен теплом исследуемого тела с окружающей его средой (например, будем проводить этот мысленный опьгг в вакууме, когда отсутствуют явления теплопроводности и конвекции). Лишь за счет процессов испускания и поглощения света обязательно наступит равновесие излучающее тело будет иметь температуру, равную температуре электромагнитного излучения, изотропно заполняющего пространство внутри полости, а каждая выделенная часть поверхности тела будет излучать в единицу времени столько энергии, сколько она поглощает. При этом равновесие должно наступить независимо от свойств тела, помещенного внутрь замкнутой полости, влияющих, однако, на время установления равновесия. Плотность энергии электромагнитного поля в полости, как показано ниже, в состоянии равновесия определяется только температурой. [c.400]

Следует отметить, что между и v имеется глубокая аналогия. Кинематическая вязкость v характеризует степень превращения кинетической энергии среды в тепло в результате действия сил трения магнитная вязкость определяет диссипацию энергии электромагнитного поля в среде с конечной проводимостью, т. е. хар-актеризует степень превращения электромагнитной энергии среды в тепло. [c.401]

Любой способ получения энергии в конечном счете состоит в превращении первичной, т. е. располагаемой энергии, будь то внутренняя энергия органического топлива, или энергия расщепления ядер, или энергия ядер-ных реакций синтеза, или энергия полей, например, энергия электромагнитного поля, в ту форму энергии, которая необходима для данной конкретной цели. Наиболее распространенным, видом энергии является электрическая, представляющая собой универсальную форму энергии. К источнику энергии, т. е. к техническому устройству, служащему для преобразования энергии, предъявляется прежде всего требование возможно большей плотности потока преобразуемой энергии. [c.3]

В настоящее время для раскрытия минеральных зерен угля широко применяются механические способы дробления и измельчения. Как правило, в угольном концентрате остаются сростки породы с углем, что ухудшает его качество. Промпродукт, составляющий примерно 25-27% общей массы перерабатываемого сырья, используется как низкосортное энергетическое топливо. Для обогащения рядового угля в промышленности используются отсадочные машины. Применение электрического разряда для додрабливания промпродукта в процессе отсадки способно повысить выход концентрата, улучшить его качество. Положительными особенностями данного предложения являются простота подвода энергии к разрушаемому объекту, непофедственное превращение энергии электромагнитного поля в работу разрушения с достаточно высоким к.п.д., возможность регулирования зоны разрушения промпродукта, возможность автоматизации метода и применения в схемах поточной технологии. [c.300]

ЗАКОН сохранения [количества движения ( при любом взаимодействии между телами, образующими замкнутую систему, скорость движения центра инерции этой системы не изменяется в электромагнитном поле в замкнутом объеме, ограниченном поверхностью, остается неизменным механический импульс и импульс электромагнитного поля ) массы масса (вес) веществ, вступающих в реакцию, равна массе (весу) веществ, образующихся в результате реакции материи в изолированной системе сумма масс и энергий постоянна момента углового если на систему не действуют моменты внешних сил (замкнутая система), то ее полный угловой момент остается постоянным по величине и направлению магнитного потока магнитный поток связан с частицами среды и перемещается вместе с ними массы масса тела не зависит от скорости его движения, а масса изолированной системы тел не изменяется при любых происходящих в ней процессах даркуляции скорости при движении идеальной жидкости баротронной в потенциальном поле массовых сил циркуляция скорости вдоль произвольного контура, проведенного через одни и те же частицы жидкости, не изменяется с течением времени энергии ( энергия не может исчезать бесследно или возникать из ничего механической в замкнутой механической системе сумма механических видов энергии (потенциальной и кинетической, включая энергию вращательного движения) остается неизменной ) и превращения энергии при любых процессах, происходящих в изолированной системе, ее полная энергия не изменяется энергии электромагнитного поля убыль энергии [c.237]

Тогда оптимизацию структуры СВЧ УКВ и СВЧ УНВ, выбор типа рабочей камеры, ее синтез и математическое моделиро вание процесса нагрева можно провести подобно тому, как этс делается при проектировании СВЧ ЭТУ и их рабочих камер При математическом моделировании нагрева (для СВЧ УКВ учитываются затраты энергии электромагнитного поля на осу ществление структурных изменений, фазовых переходов, вы зываемых нетепловым воздействием СВЧ электромагнитных ко лебаний. [c.328]

Ферромагнитный резонанс ФМ.Р , т. е.. электронный магнитный резонанс в ферромагнетиках, представл,яет процесс избирательного поглоп ения энергии. электромагнитного поля на частотах, совпадающих с собственными частотами прецессии магнитных моментов электронной системы во внутреннем эффективном магнитном поле [13.20]- ФМР имеет некоторые особенности по сравнению с другими резонансным.и методами. [c.189]

Объемная плотность энергии электромагнитного поля в изотропной среде, не обладающей ферромагнитными и сегнетоэлект-рическими свойствами [c.105]

Известно [25, 57, 197], что для среды с поглощением (Im е > 0) условия 1—5 обеспечивают единственность решения исходной электродинамической задачи. При исследовании задач дифракции на структурах, находящихся в среде без поглощения (Im е = 0), под их решением понимаем предел решений в среде с поглощением, когда Im е ->- 0. Единственность решения задач дифракции обеспечивается введением условия 5. Оно заключается в требовании конечности энергии электромагнитного поля, запасенной в любом конечном объеме. Если искомое поле представлено в виде Фурье, то это условие определяет пространство числовых последовательностей, которому должны принадлежать неизвестные амплитудные коэффициенты. В таком виде это условие удобно использовать при доказательстве разрешимости полученных тем или иным путем бесконечных систем уравнений относительно этих коэффициентов. Если граничные поверхности имеют геометрические сингулярности, например острые ребра, то из условия 5 следует условие на ребре в форме Мейкснера [54, 121]. Последнее обычно применяют при рассмотрении различных математических особенностей полученного решения и анализа рассеянного поля вблизи ребер структуры. Из условия 5 следует, что в окрестности ребра ни [c.15]

В этой вводной главе дается обзор и вывод некоторых основных соотношений для классических электромагнитных полей. Исходя из у ивнений Максвелла и материальных уравнений, мы получим выражения для плотности и потока энергии электромагнитного поля. Будет доказана теорема Пойнтинга, а также выведены законы сохранения и волновые уравнения. Мы подробно рассмотрим распространение монохроматических плоских волн и некоторые их важные свойства, а также обсудим понятия фазовой скорости и групповой скорости волнового пакета, распространяющегося в среде с дисперсией. [c.9]

СкЕшярная величина U представляет собой плотность энергии электромагнитного поля и имеет размерность джоуль на кубический метр (Дж/м ). Вектор S является потоком энергии и называется вектором Пойнтинга он имеет размерность Дж/(м -с). Величина ISI — это мощность, переносимая полем через единичную площадку в направлении вектора S и имеющая размерность ватт на квадратный метр (Вт/м ). Таким образом, величина V-S представляет собой результирующий поток электромагнитной мощности из единичного объема. Соотношение (1.2.4) известно как уравнение непрерывности или сохранения энергии (теорема Пойнтинга). Аналогичным образом можно получить законы сохранения импульса для, электромагнитных полей. Мы предлагаем читателю вывести их самостоятельно в качестве упражнения (задача 1.4). [c.14]

Энергия электромагнитного поля также кватована, т. е. квант энергий равен Av, где v — частота колебаний h 6,625 X [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...