Классификация сред

Свойства среды по отношению к электромагнитному полю определяются параметрами . Различают следующие среды:

• линейные, в которых парметры не зависят от величины электрического и магнитного полей, и
• нелинейные, в которых параметры (или хотя бы один из них) зависят от величины электрического или магнитного поля.

Все реальные среды, по существу, являются нелинейными. Однако при не очень сильных полях во многих случаях можно пренебречь зависимостью параметров от величины электрич. и магнитного полей и считать, что рассматриваемая среда линейна.

Кроме того, среды делятся на однородные и неоднородные, изотропные и анизотропные.

Однородными называют среды, параметры которых не зависят от координат, т.е. св-ва среды одинаковы во всех ее точках. Среды, у которых хотя бы один из пар-ров является ф-ей координат, наз-ют неоднородными.

Если св-ва среды одинаковы по разным направлениям, то среду называют изотропной. Соотв-но среды, св-ва которых различны по разным направлениям, наз-ют анизотропными.

В изотропных средах в-ры и , и , и , а также и , и параллельны, а в анизотропных средах они могут быть не параллельны. В изотропных средах - скалярные величины. В анизотропных по крайней мере один из этих параметров является тензором (линейным оператором). Так, в кристаллическом диэлектрике и намагниченной плазме тензором является диэлектрическая проницаемость . Соотношение (8) принимает вид:

.

Вектор трактуется как рез-т воздействия линейного оператора на вектор .

При использовании некоторой системы коор-т тензор диэлектрич. проницаемости может быть представлен матрицей . Тогда

.

Непараллельность векторов и (а также и ) в анизотропном диэлектрике объясняется тем, что в общем случае направление возникающего в результате поляризации анизотропной среды вторичного электрического поля, созданного связанными зарядами вещества, составляет некоторый угол (отличный от 0 и ) с направлением первичного электрического поля.

В намагниченной ферромагнитной среде тензором является магнитная проницаемость. Соотношение (11) принимает вид:

.

Удельная проводимость также может быть тензорной величиной.

Литература

1. Б.М. Яворский, А.А. Детлаф. Справочник по физике. М., 1971.

2. Ю.В. Пименов, В.И. Вольман, А.Д. Муравцов. Техническая электродинамика. Под ред. Ю.В.

Пименова. М. 2002. 536 с.

3. В. Пановский, М. Филлипс. Классическая электродинамика. М., 1963.

[1] Взято из лекций Зуева Ю. В.

[2] Магнитную индукцию удобно также определять по вращательному моменту, с которым магнитное поле действует на маленький виток с током. На виток с током (здесь он аналог стрелки компаса) действует только магнитное поле.