Магнитный ток - это номинально ток, состоящий из фиктивных движущихся магнитных монополей . Он имеет размеры вольт . Обычный символ магнитного тока: что аналогично для электрического тока . Магнитные токи создают электрическое поле аналогично созданию магнитного поля электрическими токами. Плотность магнитного тока , которая измеряется в В / м 2 (вольт на квадратный метр), обычно обозначается символами а также . Верхние индексы обозначают полную и приложенную плотность магнитного тока. [1] Направленные токи являются источниками энергии. Во многих полезных случаях распределение электрического заряда может быть математически заменено эквивалентным распределением магнитного тока. Эту уловку можно использовать для упрощения некоторых проблем с электромагнитным полем. [a] [b] В одном анализе можно использовать как плотности электрического тока, так и плотности магнитного тока. [4] : 138
Направление электрического поля, создаваемого магнитными токами, определяется правилом левой руки (противоположное направление определяется правилом правой руки ), о чем свидетельствует отрицательный знак в уравнении [1]
- .
Магнитный ток смещения
Ток магнитного смещения или, точнее, плотность тока магнитного смещения - это знакомый термин ∂ B / ∂ t [c] [d] [e] Это один из компонентов. [1] [2]
- .
где
- = общий магнитный ток.
- = приложенный магнитный ток (источник энергии).
Электрический векторный потенциал
Электрический векторный потенциал F вычисляется из плотности магнитного тока, Таким же образом , что магнитный векторный потенциал , , вычисляется из плотности электрического тока. [1] : 100 [4] : 138 [3] : 468 F используется таким же образом, как и вектор магнитного потенциала для источников, приписываемых магнитному току. Примеры использования включают проволочные антенны конечного диаметра и трансформаторы . [5]
магнитный векторный потенциал:
электрический векторный потенциал:
где F в точке и время рассчитывается по магнитным токам в удаленном месте в более раннее время . Местоположение- точка источника в объеме Ω , содержащем распределение магнитного тока. Переменная интегрирования,, является элементом объема вокруг позиции . Раннее времяназывается запаздывающим временем и рассчитывается как
- .
Замедленное время учитывает время, необходимое для распространения электромагнитных эффектов от точки. В точку .
Форма фазора
Когда все функции времени являются синусоидами одной и той же частоты, уравнение временной области может быть заменено уравнением частотной области . Замедленное время заменяется фазовым членом.
где а также - векторные величины и - волновое число.
Генератор магнитных оборок
Распределение магнитного тока, обычно называемое генератором магнитной оборки , может использоваться для замены источника возбуждения и линии питания при анализе дипольной антенны конечного диаметра . [4] : 447-450 Источник напряжения и линия подачи полное сопротивление включены в категории в плотность магнитного тока. В этом случае плотность магнитного тока сосредоточена на двумерной поверхности, поэтому единицы измерения вольт на метр.
Внутренний радиус оборки такой же, как и радиус диполя. Внешний радиус выбирается так, чтобы
где
- = полное сопротивление линии передачи (не показано).
- = полное сопротивление свободного пространства.
Уравнение такое же, как уравнение для импеданса коаксиального кабеля . Однако линия подачи коаксиального кабеля не предполагается и не требуется.
Амплитуда вектора плотности магнитного тока определяется как:
- с участием
где
- = радиальное расстояние от оси.
- .
- = величина вектора напряжения источника, управляющего фидерной линией.
Заметки
- ^ «Для некоторых электромагнитных проблем их решению часто может способствовать введение эквивалентных плотностей приложенного электрического и магнитного тока». [2]
- ^ «есть много других проблем, где использование фиктивных магнитных токов и зарядов очень полезно». [3]
- ^ «Из-за симметрии уравнений Максвелла член ∂B / ∂t ... был обозначен как плотность тока магнитного смещения». [2]
- ^ "интерпретируется как ... ток магнитного смещения ..." [3]
- ^ «также удобно рассматривать член ∂B / ∂t как плотность тока магнитного смещения». [1]
Рекомендации
- ^ a b c d e Харрингтон, Роджер Ф. (1961), Гармонические во времени электромагнитные поля , McGraw-Hill, стр. 7–8, hdl : 2027 / mdp.39015002091489 , ISBN 0-07-026745-6
- ^ а б в Баланис, Константин А. (2012), Advanced Engineering Electromagnetics , John Wiley, pp. 2–3, ISBN 978-0-470-58948-9
- ^ а б в Джордан, Эдвард; Балмейн, Кейт Г. (1968), Электромагнитные волны и излучающие системы (2-е изд.), Прентис-Холл, стр. 466, LCCN 68-16319
- ^ а б в Баланис, Константин А. (2005), Теория антенн (третье изд.), Джон Вили, ISBN 047166782X
- ^ Кулькарни, SV; Khaparde, SA (2004), Transformer Engineering: Design and Practice (третье изд.), CRC Press, стр. 179–180, ISBN 0824756533