Векторный потенциал магнитного поля 55

Выражение магнитного потока и энергии 57

Через векторный потенциал 57

Граничные условия в магнитном поле 58

Скалярный потенциал магнитного поля 58

Плоскопараллельное магнитное поле 60

Магнитное поле и внутренняя индуктивность прямого провода 61

Соответствия электростатического (электрического) поля и магнитного поля постоянного тока 64

Поток вектора Пойтинга в коаксиальном кабеле 65

Магнитное поле и индуктивность двухпроводной линии 67

Общие выражения для взаимной и собственной индуктивностей контуров из линейных проводников 68

4.12. Метод участков расчёта индуктивностей 69

Индуктивности контуров, составленных из прямолирейных участков 71

Индуктивность трехфазной линии 72

Графический метод построения картины поля 74

Поле токов вблизи плоских поверхностей ферромагнитных тел. Метод зеркальных изображений 76

Магнитное экранирование 77

Вопросы для самопроверки 78

Переменное электромагнитное поле 78

Уравнения Максвелла в комплексной форме 78

Плоская гармоническая волна в диэлектрике 79

Плоская гармоническая волна в проводящей среде 81

Магнитный поверхностный эффект в плоском листе 83

Электрический поверхностный эффект в плоской шине 86

Эффект близости 88

Поверхностный эффект в круглом проводе 90

Экранирование в переменном магнитном поле 94

Вопросы для самопроверки 95

Выражения градиента, дивергенции, ротора и лапласиана в различных системах координат 96

Литература 97

Введение

Основной задачей изучения дисциплины «Теория электромагнитного поля» является изучение одной из форм материи — электромагнитного поля и его проявлений в различных устройствах техники, усвоение современных методов моделирования электромагнитных процессов, методов анализа и расчёта электрических и магнитных полей, знание которых необходимо для понимания и успешного решения инженерных проблем будущей специальности.

Содержанием дисциплины является макроскопическая теория электромагнитного поля, основу теории, которой составляют сформулированные Максвеллом уравнения электродинамики.

Существует много важных практических случаев, когда анализ электромагнитных явлений может быть произведен только путём детального изучения электромагнитного поля. В качестве примеров можно указать на задачи в технике высоких напряжений, задачи о поверхностных эффектах, об излучении и распространении электромагнитных волн.

Расчёты электромагнитных полей являются основой для проектирования электромагнитных устройств и исследования процессов в них.

В пособии представлен материал третьей части курса «Теоретические основы электротехники», который охватывает следующие темы: уравнения электромагнитного поля, электростатическое поле, расчёт электрической ёмкости, электромагнитное поле постоянных токов, расчёт индуктивностей, переменное электромагнитное поле в диэлектрике, переменное электромагнитное поле в проводящей среде.