Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2.2.Teoriapolaelektromagnetycznego
17
2.1.Uwagiwstępne
DlaprzedstawieniawniniejszejksiążceelektrodynamikiklasycznejMaxwella,która
jestfundamentemwszelkichanalizelektrotechnicznychielektroenergetycznych,przy-
jętoodwrotnąkolejnośćwywoduniżta,którąspotykasięwwieluklasycznychkur-
sachelektrodynamiki(np.w[31;35],atakżenp.w[81]).Wklasycznymujęciu
dochodzisiębowiemdorównańMaxwella,odtwarzając,częstoniemalhistorycznie,
rozumowanieprowadzącedokońcowejpostacitychrównań:zaczynajączwyczajowo
odprawaCoulombawelektrostatyce,następnieprawaBiota-Savartawmagnetosta-
tyce,prawaAmpere’abezpoprawkiMaxwella,następniedochodzącdopoprawki
Maxwella,podrodzewprowadzającpojęciawarunkówbrzegowych,potencjałów,
dipoli,pólwmateriiitd.Tuprzyjętozapunktwyjściakońcowąpostaćrównań
Maxwella(wpróżni).Jesteśmyobecnieponad135latodsformułowaniatychrów-
nańimożnapowiedzieć,żenatychrównaniachzostałyzbudowaneogromnegmachy
całychdziedzintechniki,takichjakelektrotechnikaielektronika,któredałynastęp-
niemożliwośćpoczątkukolejnymfascynującymdziedzinom,będącymdziśrównież
dojrzałymi,jakinformatykaiwieleinnych1.
PrzyjetowięcrównaniaMaxwellazaugruntowanejużdziedzictwokulturyiod
ichkońcowejpostacirozpoczętoopowieść.Wtakimujęciuwidaćwyraźnie,cowtych
równaniachjestfizyczne(zachowaniepólwpróżniiwmaterii),comatematyczne
(przekształceniawykonywanenawektorachpólioperatorachróżniczkowych,przy-
pominająceczęstożonglowanietymiwielkościami,abędącewistocieskrupulatnymi
przekształceniamialgebraicznymi),aconarzędziowe(wprowadzeniepólpomocni-
czychczywielkościmateriałowych,atakżewprowadzenieszereguuproszczeńpro-
wadzącychdozależnościelektrotechnicznych,wtymdoprawKirchhoffaiinnych).
RozpoczynającodkońcowejpostacirównańMaxwella,możnabadaćichszcze-
gólneprzypadkipowstałeprzezpominięcie(np.elektrostatyka,magnetostatyka)
lubpowiązanie(np.zjawiskafalowe)pewnychwyrazówwtychrównaniach,ajeśli
potrzeba,tomożnarównieżwyprowadzićznichhistoryczniepierwotne,podstawowe
prawa:Coulombadlaelektrostatyki(copodaliśmywprzypisie19nastronie50)czy
Biota-Savartadlamagnetostatyki.
Celemtegorozdziałujestwytyczeniezobfitościelektrodynamikimożliwiepro-
stejścieżki,któraprowadziodrównańMaxwelladofundamentalnychzarównodla
obliczeńprocesówłączeniowych,jakidlacałejelektrotechniki,tzw.równańele-
mentówirównańKirchhoffa(opisanychwpunkcie2.10).
2.2.Teoriapolaelektromagnetycznego
Stansystemuelektroenergetycznego,jakrównieżsposóbdziałaniaizjawiskafi-
zyczneleżąceupodstawdziałaniawszystkichelementówsystemuwzakresiewiel-
kościelektrycznych,opisujeteoriapolaelektromagnetycznego,któranarodziłasię
wXIXwiekuwrazzfascynującymiodkryciami:Coulomba,Gaussa,Oersteda,Biota-
1RównaniaMaxwellasąumieszczanenafrontonachniektórychbudynków,jaknaprzykład
gmachuBibliotekiUniwersyteckiejwWarszawienaPowiślu.
