Указанное поле описывается системой базовых исходных фундаментальных соотношений в виде дифференциальных уравнений которые непосредственно получаются из традиционных уравнений Максвелла для ЭМ поля. Здесь — постоянная времени релаксации заряда в среде за счет электропроводности. Проведенный анализ показал, что с концептуальной точки зрения электродинамическое поле, описываемое системой физически логично называть реальное электромагнитное поле.
Основным фундаментальным своством соотношений является возможность вывода на их основе не только системы уравнений Максвелла с и компонентами, но и структурно аналогичных максвелловской трех других систем электродинамических уравнений: поля ЭМ векторного потенциала с и компонентами, электрического поля с и компонентами и, наконец, магнитное поле с и компонентами.
Поскольку при изучении взаимодействия электродинамического поля с материальной средой, в сущности, все сводится к стремлению описать энергетику явлений электромагнетизма, то однозначным подтверждением реальности структуры магнитного поля в виде двух компонент и служит следующее из уравнений соотношение энергетического баланса для потока энергии, обуславливающей явление намагничивания материальной среды.
Важно отметить, что явления динамической магнитной поляризации уже имеет прямое экспериментальное воплощение: это эффект динамического намагничивания в ферритах и магнитоупорядоченных металлах.
Форма представленных систем уравнений системы говорит о существовании волновых решений для компонент и магнитного поля. В этом можно убедиться, взяв, как обычно, ротор от одного из роторных уравнений системы, и после чего подставить в него другое роторное уравнение. В качестве иллюстрации получим волновое уравнение, например, относительно :
Здесь, согласно (2d), , — оператор Лапласа, а — фазовая скорость волны в отсутствие поглощения. Как показал анализ, компоненты и волн магнитного поля в диэлектрической среде ведут себя специфично: , то есть имеют взаимный сдвиг по фазе на π/2. Кроме того, в зависимости от частоты их амплитуды связаны между собой весьма необычно: . Конечно, математически данный результат тривиально очевиден, поскольку, согласно, компоненты магнитного поля связаны посредством производной по времени. Однако концептуально с физической точки зрения это неожиданно и требует всестороннего анализа.
Справедливости ради следует сказать, что впервые о возможности реального существования чисто магнитной поперечной волны с двумя компонентами и , сдвинутыми при распространении по фазе на π/2, официально в виде приоритета на открытие заявил Докторович еще в 1980 году, и этот факт он с удивительным упорством, достойным лучшего применения, безуспешно пытается донести до других, ссылаясь на заявленный приоритет и свою статью по этой теме, везде публикуемую многие годы. Печально, но только Время — высший судья, и именно оно расставит всех и все по своим местам! Однако будем надеяться, что независимое подтверждение этого научного достижения Докторовича будет для него серьезной поддержкой в общении с оппонентами.
Анализ уравнений системы показывает, что для проводящей среды в асимптотике металлов, как и должно быть, их волновые решения имеют вид экспоненциально затухающих в пространстве плоских волн со сдвигом фазы между компонентами на π/4.
Наряду с теоретическим анализом, были проведены эксперименты по изучению необходимых условий возбуждения и возможность распространения электродинамических полей в металлах, отвечающие на два физически важных вопроса: волны каких полей можно реально возбудить в металлах и каковы частотные ограничения дисперсионного соотношения для проводящей среды в асимптотике металлов при длинах волн l ® ¥?
Возбуждение электродинамических полей в металле (пластинки меди и алюминия) производилось на низких частотах n = 50 — 50.103 Гц и было возможным только с помощью магнитной антенны, так как импеданс ближней зоны излучения лишь у магнитного диполя сопоставим с импедансом металлической среды. Прием прошедшего через металл излучения был возможным также лишь магнитной антенной, что однозначно говорит о наличии в принимаемом сигнале составляющей только магнитного поля и об отсутствии на выходе других составляющих электродинамического поля, названного в реальное электромагнитное поля .
Для определения закона частотной дисперсии волнового числа магнитной волны в металле его действительная часть измерялась по сдвигу фазы колебаний волны при ее прохождении в плоском слое толщиной l : , а мнимая часть — по затуханию амплитуды волны. Так как в теории металлов хорошим приближением является равенство [2], то следует ожидать, что указанные измерения посредством этих двух способов должны давать одинаковые результаты.
На рис. графически представлены результаты измерений по фазе (мелкие штрихи) и по затуханию (штрихи крупнее) для медной пластинки толщиной l = 1,9 мм. Видно, что измеренные указанными способами частотные зависимости значений и практически совпадают (различия менее 5 %) и соответствуют формуле волнового числа для плоской ЭМ волны в проводящей среде в асимптотике металлов при (сплошная линия). Все это позволяет утверждать, что известная технология индукционного нагрева металлов с помощью магнитного индуктора – это использование в реальной практике физического процесса возбуждения в проводящей среде магнитных поперечных волн. Здесь вполне уместно и пошутить: если Вам повезло и Вы сделали открытие, то загляните в книгу, там об этом уже все написано!
Резюме: установлено реальное существование в Природе волн магнитного поля, способных эффективно взаимодействовать и распространяться в металлах.
Литература:
Нужна помощь в написании доклада?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
1. Сидоренков В.В. // http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/4797.html.