О структуре системы уравнений классической электродинамики - page 3

не покидая принятого уровня описания. Небесспорные попытки вы-
вести закон электромагнитной индукции из основных предположений
электронной теории, описанные, в частности, в монографии Э. Уитте-
кера [20], в настоящей статье не обсуждаются.
Для изложения в общем курсе физики теоретических положений
системы уравнений Максвелла в части описания явления электромаг-
нитной индукции характерно следующее.
Описание движения “перемычки” (деформация контура) в стацио-
нарном магнитном поле сводится к использованию либо силы Ампера,
либо силы Лоренца. Возникновение ЭДС электромагнитной индукции
при изменении во времени потока вектора магнитной индукции че-
рез поверхность, опирающуюся на неподвижный контур, приходится
постулировать. В работе [4] отмечено, что закон электромагнитной
индукции Фарадея описывает (одновременно и правильно) два совер-
шенно различных физических явления, при этом “не видно никакого
физического принципа, позволяющего объединить эти явления” (сле-
довало бы добавить на принятом уровне описания).
По-видимому, такой принцип существует. Известно, что часть диф-
ференциальных уравнений классической электро- и магнитостатики в
форме постулата переносится в теорию нестационарных электромаг-
нитных явлений: это дифференциальная форма теоремы Гаусса для
векторного поля
~D
и условие соленоидальности векторного поля маг-
нитной индукции
~B
. Тем самым фактически вводится предположение,
что следствия из закона Кулона и закона Био-Савара справедливы по
крайней мере для квазистационарных электромагнитных явлений.
Из закона Био-Савара и уравнения непрерывности объемной плот-
ности электрического заряда формально можно получить формули-
ровку закона полного тока, при этом требуется только предположение
о справедливости закона Био-Савара в условиях достаточно медленно
протекающих электродинамических процессов, а результат — резуль-
тат будет справедлив в общем случае [21–23].
При формировании системы уравнений классической электроди-
намики (системы уравнений Максвелла) будем исходить из устано-
вленных опытным путем и соответствующим образом обработанных
теоретически законов электро- и магнитостатики, помня о важности
двух известных “максим”.
1. Физический закон должен быть математически изящным
(П. Дирак).
2. Скрытая симметрия сильнее явной (Гераклит).
Основное положение электростатики состоит в том, что силу
~F
действия электростатического поля на неподвижный сосредоточенный
электрический заряд
q
можно описать с помощью векторного поля
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 3
41
1,2 4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,...14
Powered by FlippingBook