НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o139.pdf (1267.94Кб)

УДК 531.1, 531.8

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

В работе проведено исследование физической взаимосвязи между важнейшими объектами магнитного поля в сплошной среде с эффектами намагничения. Последовательно рассмотрены следующие гипотезы: гипотеза о первичности и физической реальности векторного поля намагничения среды, аналогичная гипотеза о реальном существовании токов Ампера (молекулярные токи, токи намагничения), гипотеза о магнитном дипольном моменте элемента объёма среды с учётом объёмной плотности электрических токов в этом объёме. Предложен более строгий вывод основных дифференциальных уравнений магнитостатики из уравнения Био-Савара-Лапласа.
В известных работах, посвящённых обоснованию основных уравнений магнитостатики, используется методический приём, по которому при доказательстве локального дифференциального соотношения используется преобразование некоторого интеграла по объёму к интегралу по поверхности, ограничивающей этот объём. Замкнутая поверхность при этом выбирается специфическим образом – это либо поверхность в вакууме (вне рассматриваемого объёма среды), либо поверхность проводника (нормальная компонента токов к поверхности при этом обращается в нуль). В настоящей работе контрольная поверхность проводится произвольно внутри рассматриваемого объёма среды, что приводит к математически обоснованному результату.
Проведён анализ перечисленных выше гипотез, основным отличием которого является последовательное использование понятия двусторонности поверхности, ограничивающей произвольный объём среды конечных размеров. В результате анализа выявлена физическая адекватность рассматриваемых гипотез, выведены соответствующие дифференциальные уравнения для основных векторных полей магнитостатики и получено новое условие замкнутости токов намагничения. Полученное условие замкнутости токов намагничения записано в полном соответствии с известной теоремой Остроградского-Гаусса, что исключает необходимость введения дополнительных, не всегда обоснованных предположений.

Список литературы
1.    Уиттекер Э. История теории эфира и электричества. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. 512 с.
2.    Пул Ч.  Справочное руководство по физике. Фундаментальные концепции, основные уравнения и формулы. М.: Мир,  2001. 461 с.
3.    Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. В 10т. Т.2. Теория поля. М.: Физматлит, 2012. 536 с.
4.    Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. В 10т. Т.8. Электродинамика сплошных сред. М.: Физматлит, 2005. 656с.
5.    Угаров В.А. Специальная теория относительности. М.: Едиториал УРСС, 2005. 384с.
6.    Абрагам М., Беккер Р. Теория электричества. Т.1. М.-Л.: ОНТИ. Гл. ред. общетехн. лит. 1936. 281 с.
7.    Френкель Я.И.  Электродинамика. М.: Книга по требованию, 2012. 371 с.
8.    Тамм И.Е. Основы теории электричества: М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. 2003. 504 с.
9.    Бредов М.М., Румянцев В.В., Топтыгин И.Н. Классическая электродинамика: Учебное пособие /Под ред. И.Н.Топтыгина. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. 2003.  267 с.
10.     Топтыгин И.Н. Современная электродинамика. Часть 2. Теория электромагнитных явлений в веществе: Учебное пособие. Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика».  2005. 848 с.
11.    Пановский В., Филипс М. Классическая электродинамика. М.: Физмаггиз. 1963. 432 с.
12.    Новожилов Ю.В., Яппе Ю.А. Электродинамика: учеб. пособие. М.: НАУКА, ГРФМЛ. 1978. 352 с.
13.    Мешков И.Н., Чириков Б.В. Электромагнитное поле. Часть 1. Электричество и магнетизм. М.: Книга по требованию. 2013. 272 с.
14.     Власов А.А. Макроскопическая электродинамика. Москва-Ижевск.: РХД 2010.  229 с.
15.    Герасимов С.А. Намагниченное тело в воздухе: обратный парамагнитный эффект // Инженерная физика. 2011. N 9. С. 15-18.
16.    Герасимов С.А. Неоднородное намагниченное тело в парамагнитной среде // Инженерная физика. 2012.  № 8. С. 24-26.
17.    Рухадзе А.А., Рухадзе К.З.   Об условиях существования быстрой поверхностной волны Ценнека // Инженерная физика.  2011. N 4.  С. 21-24.
18.    Макаров В. П., Рухадзе А.А. Некоторые замечания к работе В. Г. Веселаго в УФН "Волны в метаматериалах: их роль в современной физике" // Инженерная физика.  2012.  № 5.  С. 11-12.
19.    Макаров В. П., Рухадзе А.А. Тензор Минковского или тензор Абрагама? // Инженерная физика.  2012. № 8.  С. 3-5.
20.    Макаров В. П., Рухадзе А.А. Основы современной электродинамики материальных сред // Инженерная физика.  2012.  № 10.  С. 12-22.
21.    Рухадзе А. А. Комментарий главного редактора А. А. Рухадзе к статьям Ф. Ф. Менде "Новые подходы к современной классической электродинамике", опубликованным в нашем журнале в №№ 1 и 2 за 2013 г. // Инженерная физика.  2013.  № 2.  С. 15-17.
22.    Mansuripur M. On the Foundational Equations of the Classical Electrodynamics // Resonance. 2013. No.2. P.130–150.
23.     Планк М. Введение в теоретическую физику.  Теория электричества и магнетизма. М.: УРСС, 2004. 184с.
24.      Фушич В.И., Никитин А.Г. Симметрия уравнений Максвелла.  Киев: Наукова Думка, 1983.  200 с.
25.    Стражев В.И., Томильчик Л.М. Электродинамика с магнитным зарядом. Минск: Наука и техника, 1975.  336 с.
26.    Кочин Н.Е. Векторное исчисление и начала тензорного исчисления. Изд. 9.: М.: Наука, 1965.  427 с. 
27.    Макаров А.М., Лунeва Л.А., Макаров К.А. Теория и практика классической электродинамики. М.: Едиториал УРСС, 2014. 784 c.
28.    Макаров А.М., Лунeва Л.А., Макаров К.А. О структуре системы уравнений классической электродинамики // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2014. № 3. С. 39–52.
29.    Макаров А.М., Лунёва Л.А., Макаров К.А. Система уравнений классической электродинамики в неподвижной изотропной среде.  //   Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2014. № 4. .С. 25 – 39.
30.    Макаров А.М., Лунёва Л.А., Макаров К.А.  Аксиоматическое построение системы уравнений классической электродинамики. // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Cер. Естественные науки. 2016. №1. С. 45-60.
31.    Макаров А.М., Лунёва Л.А., Макаров К.А.  Уравнения классической электродинамики как следствие специальной теории относительности.  Радиооптика. 2016.  №2 (март)  DOI:10.7463/rdopt.0216.0837463. 
32.    Макаров А.М., Лунёва Л.А., Макаров К.А.. Об основных  уравнениях электростатики изотропных диэлектриков. // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Сер. Естественные науки. 2011. №2(41). С. 25-40.