КВАЗИСТАЦИОНА́РНОЕ ПРИБЛИЖЕ́НИЕ
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
КВАЗИСТАЦИОНА́РНОЕ ПРИБЛИЖЕ́НИЕ в электродинамике, приближённое описание переменного электромагнитного поля, справедливое при достаточно медленных его изменениях во времени. Критерием применимости К. п. является малость параметра $\tau/T$ $(\tau/T \ll 1)$, где $T$ – характерное время изменения поля (напр., период колебаний), $\tau$ – время распространения волновых возмущений через рассматриваемую ограниченную область пространства (квазистационарную зону). В первом приближении квазистационарные электрич. поля определяются электрич. зарядами, а магнитные поля – токами, так же как в электростатике и магнитостатике. При этом пренебрегают эффектами запаздывания, считая, что поля во всей квазистационарной зоне изменяются во времени синхронно с источниками. В следующем приближении учитываются вихревые индуцированные поля. Электрич. вихревые поля наводятся медленно изменяющимися во времени магнитными полями первого приближения, магнитные поля – электрическими. Индуцированные поля существенно изменяют характер всего физич. процесса, прежде всего благодаря возникновению в проводящих контурах эдс индукции. Поэтому иногда квазистационарная зона называется зоной индукции.
В некоторых квазистационарных системах электрич. и магнитное поля пространственно разнесены. Простейшим примером является колебательный контур, в котором магнитное поле сосредоточено в осн. в катушке самоиндукции, а электрическое – в конденсаторе. Однако небольшие добавки индуцированного вихревого электрич. поля в катушке и магнитного в конденсаторе играют принципиальную роль, обеспечивая перекачку электрич. энергии конденсатора в магнитную энергию катушки и обратно. Цепи с приближённо разнесёнными электрич. и магнитным полями относят к системам с сосредоточенными параметрами, они обычно допускают описание с помощью дифференциальных уравнений в полных производных.
Примером квазистационарных систем с неразделёнными магнитным и электрич. полями могут служить хорошо проводящие среды, токи проводимости в которых заметно преобладают над токами смещения. Для таких систем характерны эффекты прижатия полей к поверхностям раздела проводник – диэлектрик (скин-эффект), наличие чисто вихревых токов, наводимых в массивных проводниках внешними полями (Фуко токи), и т. п.
В принципе К. п. может быть применено для полей любой физич. природы (напр., акустического, гравитационного).