2.6. Сторонние силы

Для создания заданного электростатического поля нужио зарядить изолированные металлические электроды, расположенные определенным образом. Для переноса зарядов на эти электроды придется затратить какую-то энергию неэлектрического характера. В идеальных условиях полученный таким образом заряд сохраняется очень долго. Следовательно, для создания электростатического поля достаточна однократная затрата энергии.

Ток проводимости, создающий магнитное поле, протекает только в том случае, если в день включен источник, вырабатывающий определенную эдс. Таким источником может быть аккумулятор, электромагнитный генератор, контакт между двумя металлами. Магнитное поле сопутствует и конвекционному току, который протекает в вакууме от накаленного катода либо радиоактивного источника. Переменное электромагнитное поле создается вокруг проводников с переменным током, колеблющихся, либо неравномерно движущихся зарядов.

Во всех случаях электромагнитное поле создается источником за счет энергии, получаемой извне. Поэтому эдс либо ток источника называются сторонними. Их величины определяются мощностью внешних ресурсов энергии: механической, химической, тепловой, ядерной либо электромагнитной энергией другого поля, и не являются функциями рассматриваемого поля.

Источник электромагнитного поля принято называть сторонней силой. Вид и пространственное нахождение сторонней силы

неоднозначны и зависят от поставленной задачи. Рассмотрим в качестве примера антенно-фидерный тракт телевизионного передатчика. Поле в коаксиальном кабеле, соединяющем передатчик с антенной, определяется сторонним током либо сторонним напряжением величины которых зависят от мощности передатчика и сопротивления фидера на его выходе. Волна, дошедшая по кабелю до антенны, создает на входном промежутке последней электрическое поле, которое будем считать сторонним Ест при определении токов в проводниках антенны. По известной плотности токов в каждой точке антенны можно рассчитать электромагнитное поле ее излучения. Дадим теперь следующее определение.

Сторонняя сила — электромагнитная величина , заданная как функция координат и времени в качестве исходной при расчете данного электромагнитного поля. Сторонняя сила является источником данного поля и существует за счет внешних (для данного поля) энергетических ресурсов.

Между сторонней силой и созданным ею полем имеется очевидное соответствие по частоте колебаний и функциональной зависимости от времени. Сторонние силы вводятся в основные уравнения электромагнитного поля в виде дополнительных слагаемых. Выберем пока в качестве источника плотность сторонних токов Сторонние токи подчиняются уравнению непрерывности (2.9): поэтому наряду с ними необходимо ввести плотность сторонних зарядов . Сторонние силы вводятся в те уравнения, где фигурируют аналогичные величины, в данном случае электрические токи и заряды.