Токарский П.Л. Конспект лекций по курсу Физика. Теория электромагнитного поля

Харьков: ХНУРЭ, 2003. - 104 с. Для студентов всех форм обучения специальностей РТ, АРТ, РПСК Теория электромагнитного поля или электродинамика – это теория электромагнитных процессов в различных средах, охватывающая большую совокупность физических явлений, в которых основную роль играют взаимодействия между заряженными частицами посредством электромагнитного поля (ЭМП). Электромагнитное поле – это особый вид материи, качественно отличный от вещества. Оно характеризуется своей способностью распространяться в пространстве и переносить электромагнитную энергию. Проявляется ЭМП своим воздействием на заряженные частицы. Теории электромагнитного поля отведена важная роль в современных воззрениях на строение материи. Согласно современным представлениям материя построена из элементарных частиц, атомов и молекул. Теория строения материи на микро уровне относится к компетенции квантовой физики, одним из разделов которой является квантовая или микроскопическая электродинамика. Вместе с тем во многих практических случаях, особенно в технике при создании машин и приборов, вещества удобно считать сплошными, а не разделенными на атомы. Параметры вещества в этом случае характеризуют некими усредненными величинами, как, например, удельная плотность, диэлектрическая и магнитная проницаемости. Электромагнитное поле при этом также считается непрерывно распределенным в пространстве. Такой подход называется макроскопическим, а теория электромагнитного поля, построенная в его рамках, называется макроскопической электродинамикой. Принятые предположения имеют основания в том случае, когда все расстояния от источников поля до рассматриваемой точки значительно больше размеров молекул, а характерное для изменения ЭМП время (например, период колебаний) велико по сравнению с периодом внутримолекулярных процессов. Мы будем изучать макроскопическую электродинамику, поскольку именно ее удобно применять при рассмотрении физических явлений, происходящих в радиотехнических приборах и устройствах. Макроскопическую электродинамику часто называют еще и классической электродинамикой, поскольку именно с построения ее началось познание природы электромагнитных явлений. Коротко история возникновения науки об электромагнетизме изложена в Приложении 1.