Integralni oblik Maksvelovih jednačina elektromagnetnog polja

 Integralni oblik Maksvelovih jednačina elektromagnetnog polja dat je u Tabeli 1, koja sledi dalje u tekstu.

Tabela 1

 Ovim jednačinama treba dodati i jednačinu kontinuiteta koja izražava nemogućnost stvaranja ili uništavanja električnih opterećenja u makroskopskim razmerama, tzv. zakon održanja električnih opterećenja (naelektrisanja). Jednačina kontinuiteta glasi:

 Neke korisne relacije:

 Značenje simbola i SI merne jedinice pomenutih veličina su dati u sledećoj Tabeli 2.

Tabela 2

Gausov zakon – zakon električnog fluksa

 Gausov zakon daje zavisnost električnog fluksa koji izvire iz neke zatvorene površine od naelektrisanja koje se nalazi unutar te površine. Ime je dobio po nemačkom fizičaru Gausu (Karl Friedrich Gauss, 1777 – 1855).

 Više o Gausovom zakonu možete pronaći OVDE.

Faradejev zakon elektromagnetne indukcije

 Vremenski promenljiva magnetna polja izazivaju pojavu promenljivih električnih i magnetnih polja. Ova uzajamna povezanost vremenski promenljivih električnih i magnetnih polja ukazuje da su električno i magnetno polje dva vida jednog jedinstvenog polja, koje se naziva elektromagnetno polje.

 Uzajmnu povezanost ovih polja prvi je primetio engleski fizičar Majkl Faradej. On je 1831. godine na osnovu niza ekperimenata, otkrio i kvantitativno formulisao zakon elektromagnetne indukcije, jedan od osnovnih i najvažnijih zakona elektrodinamike i elektrotehnike.

 Više o Faradejevom zakonu možete pronaći OVDE.

Uopšteni Amperov zakon

 U fizici, Amperov zakon, koji je otkrio Andre-Mari Amper, opisuje zavisnost kružnog magnetskog polja oko električne struje. Ovaj zakon je magnetski ekvivalent Faradejevom zakonu elektromagnetske indukcije. U svom izvornom obliku, Amperov zakon povezuje magnetsko polje sa svojim izvorom, gustinom struje.

Jednačina kontinuiteta

 Jednačina kontinuiteta izražava nemogućnost stvaranja ili uništavanja električnih opterećenja u makroskopskim razmerama, tzv. zakon održanja električnih opterećenja. Intenzitet ili jačina električne struje di kroz malu ravnu površ dS definiše se kao odnos količine elektriciteta koja prođe kroz površ u intervalu vremena dt, i tog intervala vremena.

The post Maksvelove jednačine elektromagnetnog polja appeared first on Automatika.rs.

 Električnu struju možemo stvoriti na sledeća dva načina:

1. Kretanjem magneta u blizini provodnika,
2. Kretanjem provodnika u magnetnom polju.

 Vremenski promenljiva magnetna polja izazivaju pojavu promenljivih električnih i magnetskih polja. Ova uzajamna povezanost vremenski promenljivih električnih i magnetskih polja ukazuje da su električno i magnetsko polje dva vida jednog jedinstvenog polja, koje se naziva elektromagnetno polje.

 Uzajmnu povezanost ovih polja prvi je primetio engleski fizičar Majkl Faradej. On je 1831. godine na osnovu niza ekperimenata, otkrio i kvantitativno formulisao zakon elektromagnetske indukcije, jedan od osnovnih i najvažnijih zakona elektrodinamike i elektrotehnike.

 Zanimljivo je da je Faradej do ovog otkrića došao skoro slučajno, nastojeći da eksperimentalno dokaže jednu pogrešnu naučnu hipotezu. Neposredno posle otkrića Ersteda i Ampera da stacionarna električna struja stvara magnetsko polje, Faradej je pokušao da otkrije suprotan efekat, tj. da pomoću stalnog magnetnog polja izazove stacionarnu električnu struju u kolu koje prožima magnetno polje. Poveden ovom idejom, Faradej je konstruisao dva kalema i, postavivši ih u neposrednu blizinu, kroz jedan od njih (primar) propuštao jaku jednosmernu struju. Stalno magnetno polje primara, koji je u ovom eksperimentu igrao ulogu elektromagneta, trebalo je, prema očekivanju, da u sekundarnom kolu izazove stalnu jednosmernu struju. Iako je očekivani efekat izostao, Faradej je primetio da se prilikom uspostavljanja i isključivanja struje u primaru i sekundaru javljaju kratkotrajne prelazne struje suprotnog smera. Pojavu ovih tzv. indukovanih struja u sekundaru Faradej je zapazio i prilikom menjanja relativnog položaja primara u odnosu na sekundar, pri čemu je struja u primaru-elektromagnetu održavana konstantnom. Sličan efekat indukcije u sekundaru zapazio je kada je primar zamenio stalnim magnetom i menjao relativni položaj magneta i sekundarnog kola.

 Analizirajući na prvi pogled različite okolnosti pod kojima dolazi do pojave elektromagnetne indukcije, Faradej dolazi do zaključka da je uzrok indukcije u svim slučajevima promena magnetskog fluksa kroz posmatranu provodnu konturu, a da je intenzitet indukovane struje srazmeran brzini promene fluksa. Način na koji se ostvaruje ova promena je potpuno irelevantan. Ona može da bude ostvarena menjanjem pobudne struje u sistemu koji stvara magnetno polje, pomeranjem ovog sistema u odnosu na provodnu konturu ili deformacijom i pomeranjem konture u nepromenljivom magnetnom polju. U opštem slučaju, promena fluksa može nastati i kao rezultat simultanog dejstva dva ili više pobrojanih faktora. Isto tako, promene fluksa mogu nastati i zbog promena struje u posmatranoj konturi (samoindukcija).

 Indukovana struja, koja se javlja u zatvorenoj provodnoj konturi prilikom menjanja fluksa, posledica je indukovane elektromotorne sile koja postoji i u slučaju kada je kontura prekinuta. S obzirom da Faradej, iako genijalni eksperimentator, nije vladao jezikom vektorske analize, on svoj zakon nije iskazivao u matematičkoj formi. Nojman je 1845. godine dao matematičku formulaciju Faradejevog zakona, koja glasi:

Slika br.1 Faradejev zakon (formula)

The post Zakon elektromegnetne indukcije – Faradejev zakon appeared first on Automatika.rs.