106
М1 = 2 = —-----, кг 1м2с (В·А 1). (5 3)
1
Как известно, в электротехнике отсутствует понятие «взаимоиндукция проводников», хотя имеется понятие «взаимоиндукция контуров». Из представления о взаимоиндукции контуров нельзя вывести взаимоиндукцию отдельных проводников, поскольку в формульных выражениях взаимоиндукции контуров присутствует площадь контура. Наоборот, из представлений о взаимоиндукции отдельных проводников можно было бы вывести законы взаимоиндукции контуров любой формы. Поэтому целесообразно найти закономерности взаимоиндукции проводников.
Введение понятия «взаимоиндукция проводников» имеет большое прикладное значение, поскольку на всех подвижных объектах — летательных аппаратах (самолетах, вертолетах, ракетах), надводных и подводных кораблях, космических аппаратах, а также на многих производствах по информационным каналам связи необходимо передавать сигналы, содержащие информацию, от достоверности и точности которой зависит работоспособность всей системы.
Искажения сигналов, несущих информацию, практически всегда ведут к искажению информации, а искажения сигналов связаны, в первую очередь, с помехами, создаваемыми энергетическими проводами, т.е. проводами, по которым либо текут значительные токи, либо в которых имеются относительно высокие (сотни вольт) напряжения. Обычный расчет наводимых помех от таких проводов в современной теории электромагнетизма проводится на основе закона Фарадея, но это не только не отражает физику процесса, но и приводит к значительным погрешностям. Поэтому необходимо создание методики, позволяющей оценить взаимоиндукцию проводов, а также рекомендовать меры по обеспечению трансляции бессбойным и неискажающим информацию способом. Для этого нужно рассмотреть физические основы создания магнитного поля током, протекающим в проводнике, перемещение этого поля в пространстве до второго проводника и создание этим магнитным полем э.д.с. в этом проводнике.
Наведение током, протекающим в первичном проводнике, э.д.с. во вторичном проводнике происходит в три стадии – первая – соз-
Физическая сущность электромагнитных взаимодействий 107
дание магнитного поля вокруг проводника с током, вторая — распространение магнитного поля в пространстве и третья — пересечение магнитным полем вторичного проводника и благодаря этому создание в нем э.д.с.[1].
Рис. 5.1. Создание магнитного поля током, текущим в проводнике. Первая стадия определяется Законом полного тока:
ФH dЯ = I, H =------, (5 4)
где / — ток, текущий в проводнике, Н — напряженность магнитного поля, создаваемого этим током вокруг проводника, l — длина магнитной силовой линии, R — расстояние от центра проводника до точки измерения магнитного поля (рис. 5.1).
Вторая стадия — это распространение магнитного поля от поверхности токонесущего проводника во всем окружающем его пространстве Закон полного тока в обычной форме не отражает динамики процесса. Из него получается, что на любом расстоянии от проводника с изменением тока в проводнике напряженность магнитного поля на любом от него расстоянии меняется мгновенно, а это в принципе неверно.
Известное четвертое уравнение Максвелла
divl? = 0 (5.5)
также является статическим. В динамической форме это уравнение приобретает вид
