соотношениями (8.1) и результатами § 8 гл. VII, можно выразить
через
и затем при помощи закона Ома (6.6) — через ток
Откуда, если вектор-потенциалы равны нулю при
имеем
где
плотность тока,
удельное поверхностное сопротивление. Пусть выражение для вихревых токов в пленке представлено в виде ряда по зональным гармоникам, где
гармоника тока. Из выражений (7.61) и (7.64) можно найти простое соотношение между
членом разложения вектор-потенциала этих токов, а именно:
Если
также разложить в ряд по сферическим гармоникам, то, подставляя выражение (11.111) в (11.110), мы видим, что разложения
и связаны между собой на поверхности пленки
уравнением
Если при
возбуждающее поле
постоянно, а в момент времени
поле вихревых токов известно и равно
то, очевидно, решение уравнения (11.112), определяющее закон убывания вихревых токов, имеет вид
Предположим, что значение вектор-потенциала возбуждающего поля на поверхности сферы можно записать в форме
Изменение этого ноля, происшедшее за
до момента времени
за бесконечно малый интервал времени равно
Возникающие за тот же интервал времени
вихревые токи создают поле, полностью нейтрализующее это изменение в момент его возникновения; но с течением времени поле вихревых токов убывает по закону (11.114), и к моменту времени
мы имеем
Полный вектор-потенциал вихревых токов на поверхности сферы в момент времени
равен
Заменим
на
и проинтегрируем по частям; тогда, пользуясь соотношением
получим следующее выражение при
для вектор-потенциала от всех источников:
В случае стационарного переменного поля величина А, которая может являться результирующим потенциалом поля как внешних, так и внутренних источников, определяется при
выражением (11.115), где
Обозначая величину
через
и интегрируя выражение (11.116) (см. Двайт, 863.1 и 863.2), для вектор-потенциала поля только вихревых токов при
получим следующее соотношение:
где
Таким образом, отставание по фазе
равно
Величина
которая обращается в нуль при
и определяется выражением (11.119) при
будет являться вектор-потенциалом поля вне сферы, обусловленного только вихревыми токами. Следовательно,
Внутри пленки вектор-потенциал поля вихревых токов А- должен быть всюду конечным, поэтому
следует заменить на
Для внешних источников
входит в выражение для А в виде
Согласно соотношениям (11.115), (11.118) «и (11.119), результирующее внутреннее поле равно (см. Двайт, 401.03)
Это выражение можно было бы получить непосредственно из соотношений
и (11.119). Отношение
члена в разложении по гармоникам новой амплитуды к соответствующему члену в разложении по гармоникам старой амплитуды равно
Из выражения (11.120) следует, что если
очень велико, то отношение (11.123) близко к единице и поле остается неизменным, но если пленка является хорошим проводником, т. е. если
мало по сравнению с
то
становится очень малым и происходит почти полное экранирование.
Плотность вихревых токов в пленке, определяемая выражениями (11.111) и (11.119), равна
Согласно формуле (6.11), мгновенное значение мощности, рассеиваемой на элементарной площадке
пленки, равно
а для всей пленки, учитывая, что
получим
Если возвести в квадрат выражение (11.123) и проинтегрировать от
до
то все члены, содержащие смешанные произведения, согласно соотношению (5.92), исчезнут и останется сумма интегралов от квадратов величин. Таким образом, каждая гармоническая составляющая
тока
ведет себя как независимый ток, так что средняя мощность рассеяния в соответствии с выражением (10.18) равна
Интёгрируя при помощи соотношения (5.194), найдем окончательно мощность, рассеиваемую в сферической пленке: