Эффект поляризации связан с перемещением заряженных частиц, что равносильно протеканию токов которые называются поляризационными. Запишем уравнение непрерывности относительно плотностей поляризационного заряда и поляризационного тока :
(1)
Одновременно с этим, дифференцируя обе части выражения , будем иметь:
. (2)
Сравнивая эти выражения (1) и (2), приходим к выводу, что в каждой точке пространства плотность поляризационного тока есть производная по времени от вектора поляризованности:
.
Закон полного тока:
- ток смещения.
- ток проводимости.
- плотность поляризованного тока.
Если есть внешние источники:
Закон полного тока в дифференциальной форме:
.
Поскольку , первый и второй члены можно объединить и получить эквивалентную формулу:
- первое уравнение Максвелла.
Уравнения Максвелла в интегральной форме.
1) - закон полного тока
2) - закон электромагнитной индукции
3) - закон Гаусса
4) - закон неразрывности силовых линий
5) - характеризуют электродинамические свойства материальной среды.
6)
Уравнения Максвелла в дифференциальной форме.
1) - закон полного тока
2) - закон электромагнитной индукции
3) - закон Гаусса
4) - закон неразрывности силовых линий
5) - характеризуют электродинамические свойства материальной среды.
6)
Уравнения Максвелла для монохроматических колебаний. Комплексные амплитуды полей.
В систему уравнений Максвелла входят частные производные по x,y,z,t. Для упрощения исключим одну из переменных, это возможно при монохроматическом процессе, когда изменение полей во времени происходит по гармоническому закону с частотой w.
- амплитуды отдельных составляющих поля. - фазовые углы(начальные фазы). E(t) описывает эллипс и в комплексной форме:
Вектор
Введем комплексные амплитуды в уравнение Максвелла
- комплексная диэлектрическая проницаемость вещества. Значение ее вещественной части указывает на интенсивность процесса порялизации, а мнимая часть указывает на плотность тока проводимости.
- угол диэлектрических потерь. Чем он больше тем больше энергии будет рассеиваться в тепло. .