Միջավայրում էլեկտրամագնիսական դաշտի հավասարումները

Կաղապար:Անաղբյուր Համարելով միջավայրում կատարվող պրոցեսները տեղակայված և ոչ իներցիոն հաստատենք հետևյալ կապերը

$\overrightarrow{D}={\epsilon }_0\epsilon \overrightarrow{E}$ (1)

$\overrightarrow{B}={\mu }_0\mu \overrightarrow{H}$ (2)

$\overrightarrow{j}=\overrightarrow{E}\sigma$ (3)

Հիշեցնենք, որ $\epsilon$ և $\mu$ կոչվում են հարաբերական դիէլեկտրիկ և մագնիսական թափանցելիություն, $\sigma$-ն տեսակարար հաղորդականություն։

(1) - (3) կկոչվեն միջավայրի նյութական հավասարումներ։

Առհասարակ, նյութը ինքնուրույն չի ստեղծում մակրոսկոպիկ հետազոտելի դաշտ(բացառություն է կազմում հաստատուն մագնիսը)։

Դա բացատրվում է ներքին պրոցեսների հավասարակշռությամբ նյութի միկրոսկոպիկ մակարդակում։ Մասնավորապես, դրական և բացասական լիցքերը չեզոք են ։ Բայց արտաքին (կողմնային) դաշտի ազդեցության տակ այդ լիցքերի փոխադարձ կոմպենսացիան այսպես թե այնպես խախտվում է։ Կարելի է ասել , որ արտաքին էլեկտրական դաշտի առկայության դեպքում որոշակիորեն դեֆորմացվում և ապակողմնորոշվում են ատոմներն ու մոլեկուլները, որոնց լիցքերը շարունակում են կապված մնալ նյութի կայուն կառուցվածքում։ Լիցքերի շեղման արդյունքում գոյանում է չկոմպենսացված ներքին դաշտ, որը արտաքինին վերադրվելով բավականաչափ փոփոխում է վերջինիս։ Դա կոչվում է միջավայրի բևեռացում։ Համապատասխան պրոցեսը, կապված մագնիսական դաշտի հետ, կոչվում է մագնիսացում։

Որևէ միջավայրում գոյություն ունեցող դաշտի ինդուկցիաները կլինեն

$\overrightarrow{D}=\overrightarrow{P}+\overrightarrow{D_z}$

$\overrightarrow{B}=\overrightarrow{M}+\overrightarrow{B_z}$

$\overrightarrow{P}$ և $\overrightarrow{M}$ ավելացումները կկոչվեն բևեռացվածություն(էլեկտրական բևեռացում) և մագնիսացվածություն (մագնիսական բևեռացում) ։ Այդ երկու պրոցեսները իրարից անկախ են հանդես գալիս , այսինքն առաջինը կապված է միայն էլեկտրական դաշտի հետ , իսկ երկրորդը մագնիսականի ։

$\overrightarrow{P}=\overrightarrow{E}{\epsilon }_0{\chi }^e$

$\overrightarrow{M}=\overrightarrow{H}{\mu }_0{\chi }^m$

որտեղ չափ ունեցող ${\chi }^m$ և ${\chi }^e$ գործակիցները կոչվում են միջավայրի էլեկտրական և մագնիսական ընկալունակություներ։ Նրանք արտահայտում են արտաքին դաշտի ազդեցության միջավայրի պատասխանի չափը։

$\epsilon =1+{\chi }^e$

$\mu =1+{\chi }^m$

(1) և(2) -ում ${\epsilon }_a=\epsilon {\epsilon }_0$ և ${\mu }_a=\mu {\mu }_0$ - իրական կամ կոմպլեքս թվեր են։ Եվ $\overrightarrow{D}\parallel \overrightarrow{E}$, $\overrightarrow{B}\parallel \overrightarrow{H}$, եթե միրավայրը իզոտրոպ է ։ Անիզոտրոպ միջավայրում ${\epsilon }_a$ և ${\mu }_a$ տենզորի տեսք ունեն $\parallel {\epsilon }_a\parallel$, $\parallel {\mu }_a\parallel$ (նկարագրվում են 9 թվով)։

${\mu }_a=\Vert \begin{array}{ccc}{\mu }_{xx}& {\mu }_{xy}& {\mu }_{xz}\\ {\mu }_{yx}& {\mu }_{yy}& {\mu }_{yz}\\ {\mu }_{zx}& {\mu }_{zy}& {\mu }_{zz}\end{array}\Vert$

Անիզոտրոպական միշտ կապված է այն երևույթի հետ , երբ նյութերում առկա է մի ինչ որ տարածական առավելագույն ուղղություն:այդպիսի նյութի օրինակներ են. քվարցի բյուրեղավանդակը՚ իր մի հատկորոշիչ առանցքի գոյությամբ և ֆեռոմագնետիկ նյութը՚ արտաքին մագնիսական դաշտում։