ПОНДЕРОМОТОРНЫЕ СИЛЫ

ПОНДЕРОМОТОРНЫЕ СИЛЫ
ПОНДЕРОМОТОРНЫЕ СИЛЫ

вэлектродинамике - силы, действующие на тела в электрич. и магн. полях. Термин "П. с." введён во времена, когда наряду с весомыми телами признавалось существование невесомых субстанций (эфир, электрич. жидкость и т. п.); в совр. лексиконе иногда говорят просто об эл.-магн. силах.

Плотность П. с. связана с тензором напряжений 4009-214.jpg (см. Напряжение механическое )соотношением

4009-215.jpg

где 4009-216.jpg- i -я компонента плотности П. с., 4009-217.jpg= пространственные координаты (г, k -1, 2, 3). В электрич. поле П. с. действуют как на проводящие, так и на ди-электрич. тела. Для изотропной жидкой диэлектрич. среды

4009-218.jpg

где 4009-219.jpg - диэлектрич. проницаемость, 4009-220.jpg- плотность среды, 4009-221.jpg- плотность сторонних зарядов (здесь и далее используется гауссова система единиц). Последний член описывает силы, действующие на сторонние заряды в диэлектрике. Наиб. простой вид плотность объёмных П. с. имеет в газе, где e пропорциональна 4009-222.jpg

4009-223.jpg

В случае металлов в электростатич. поле П. с. действуют только на их поверхность, создавая "отрицательное" давление, равное 4009-224.jpgгде 4009-225.jpg- поле на поверхности проводника (ортогональное ей). В случае твёрдого диэлектрика ф-лы для П. с. имеют более сложный вид, поскольку в (1) необходимо добавить члены, связанные с изменением тензора диэлектрич. проницаемости под действием деформаций сдвига, не изменяющих плотность тела. Кроме того, в кристаллах ряда низко-симметрич. кристаллич. классов - пьезоэлектриках- возникают напряжения, пропорциональные не второй, а первой степени электрич. поля.

Объёмные интегралы, определяющие полную силу 4009-226.jpg и момент сил 4009-227.jpgдействующие на тело в целом, можно свести к интегралам по поверхности 4009-228.jpgохватывающей это тело:

4009-229.jpg

где 4009-230.jpg- диэлектрич. проницаемость внеш. (однородной) среды, 4009-231.jpg- радиус-вектор и внеш. нормаль к элементу поверхности. Эти силы, в частности, приводят к втягиванию диэлектрика в области с большими значениями Е.

Аналогично случаю электрич. поля на тело с магнитной проницаемостью 4009-232.jpg действует сила со стороны магн. поля с объёмной плотностью

4009-233.jpg

Первые два члена связаны с воздействием непосредственно на магнетик, последний член - с силами, действующими на токи проводимости и токи, связанные с перемещением сторонних зарядов. В случае 4009-234.jpgэтот член оказывается основным и сила, действующая на проводник с током, равна

4009-235.jpg

Эта ф-ла применима как к жидким, так и к твёрдым проводникам. Если принять, что ток протекает по линейному (т. е. тонкому) проводнику, 4009-236.jpg а магн. поле 4009-237.jpg создаётся др. линейными проводниками с током, то из (4) следует Био- Савара закон. В общем случае ф-ла (4) определяет также "внутренние" силы, с к-рыми разл. участки проводника воздействуют друг на друга. Так, на катушку с током действуют П. с., сжимающие её вдоль оси и растягивающие в радиальном направлении, что, в частности, затрудняет получение сильных магн. полей из-за ограниченной механич. прочности катушки.

П. с. часто удобнее вычислять, используя закон сохранения энергии для системы тел с учётом нолей. Под действием П. с. происходит деформация тел - электро-стрикция и магнитострикция, поэтому для вычисления равновесных состояний необходимо учитывать и силы упругости, возникающие при такой деформации.

В перем. эл.-магн. поле объёмная плотность П. с. отличается от суммы выражений (1) и (2) дополнит. слагаемым 4009-238.jpg называемым силой Абрагама. Одной из разновидностей П. с. являются силы давления эл.-магн. волн (передача импульса и момента импульса телу при поглощении, отражении и преломлении эл.-магн. волн), в частности давление света и Садовского эффект.

Лит.: Тамм И. Е., Основы теории электричества, 10 изд., М., 1989; Ландау Л. Д., Лифшиц E. М., Электродинамика сплошных сред, 2 изд., М., 1982; Сивухин Д. В., Общий курс физики, 2 изд., [т. 3] - Электричество, М., 1983,

А. Н. Васильев.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Смотреть что такое "ПОНДЕРОМОТОРНЫЕ СИЛЫ" в других словарях:

  • ПОНДЕРОМОТОРНЫЕ СИЛЫ — в звуковом поле совокупность сил, действующих на вещество или тело, помещённое в звуковом поле. В П. с. вносят вклад переменное звуковое давление, пропорциональное амплитуде звука, и квадратичные эффекты ра диац. давление, силы Бьеркнеса (см.… …   Физическая энциклопедия

  • ПОНДЕРОМОТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ СВЕТА — (от лат. pondus, род. падеж ponderis тяжесть и motor движущий) механич. воздействие оптич. излучения на вещество, состоящее в передаче ему светом импульса и момента импульса и не меняющее состояние вещества (плотность, темп ру и т. п.). Частная… …   Физическая энциклопедия

  • СВЕРХСИЛЬНЫЕ МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ — поля с напряжённостью Н?0,5=1,0 МЭ (граница условна). Нижнее значение С. м. п. соответствует макс. значению стационарного поля =500 кЭ, к рое может быть доступно средствам совр. техники, верхнее полю 1 МЭ, даже кратковрем. воздействие к рого… …   Физическая энциклопедия

  • Электромагнитная теория света — 1. Характерные свойства луча света. 2. Свет не есть движение упругого твердого тела механики. 3. Электромагнитные явления как механические процессы в эфире. 4. Первая Максвеллова теория света и электричества. 5. Вторая Максвеллова теория. 6.… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • КОАГУЛЯЦИЯ АКУСТИЧЕСКАЯ — процесс сближения и укрупнения взвешенных в газе или жидкости мелких твёрдых частиц, жидких капелек и газовых пузырьков под действием акустич. колебаний звуковых и УЗ частот. При К. а. уменьшается дисперсность (оцениваемая по общей поверхности… …   Физическая энциклопедия

  • НЕЛИНЕЙНАЯ АКУСТИКА — область акустики, изучающая явления, для описания к рых обычные приближения линейной теории звука недостаточны и необходим учёт нелинейных членов ур ний гидродинамики и ур ния состояния. Обычно такие явления, т. я. нелинейные эффекты, возникают… …   Физическая энциклопедия

  • ПОНДЕРОМОТОРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТОКОВ — механич. взаимодействие токов посредством возбуждаемых ими магн. полей. Для двух проводников l1 и l2 с токами I1 и I2 сила DF12, с к рой элемент тока I1Dl1 действует на элемент тока I2Dl2 (рис.), равна …   Физическая энциклопедия

  • Электромагнитные явления в аэродинамике — процессы, связанные с ионизацией газа около ЛА, в силовых установках и экспериментальном оборудовании. Учёту различных классов Э. я. посвящены специальные разделы аэрогидродинамики. Изучение движения униполярно заряженных сплошных сред в… …   Энциклопедия техники

  • ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ — количественная характеристика эл. магн. взаимодействия. Величина Э. э. п. может быть установлена на основании измерения работы, производимой эл. магн. полем ( Лоренца силой )над носителями электрич. зарядов. Из определения напряжённости электрич …   Физическая энциклопедия

  • электромагнитные явления — в аэродинамике — процессы, связанные с ионизацией газа около летательного аппарата, в силовых установках и экспериментальном оборудовании. Учёту различных классов Э. я. посвящены специальные разделы аэрогидродинамики. Изучение движения… …   Энциклопедия «Авиация»


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»