Verbum

МА́КСВЕЛА РАЗМЕРКАВА́ННЕ,

статыстычная заканамернасць, якая вызначае размеркаванне па скарасцях (або імпульсах) малекул сістэмы, што знаходзіцца ў стане тэрмадынамічнай раўнавагі (пры ўмове, што паступальны рух малекул падпарадкоўваецца законам класічнай механікі). Выведзена Дж.К.Максвелам (1859) для аднаатамных газаў і пашырана на мнагаатамныя газы рас. вучоным М.​М.​Піраговым (1885).

М.р. па модулях скорасці малекул ідэальнага газу вызначаецца формулай ${\displaystyle dn=4\mathrm{\pi }h{\text{(}m/2\mathrm{\pi }kT\text{)}}^{\mathrm{3/2}}exp\text{(−}m{v}^2/2kT\text{)}{v}^{2}dv}$ , дзе dn — сярэдняя колькасць малекул у адзінцы аб’ёму сістэмы, якія маюць модулі скорасці ў інтэрвале ад v да v+dv, n — поўная колькасць малекул у адзінцы аб’ёму сістэмы, m — маса адной малекулы, T — абс. т-ра, k = 1,38∙10​⁻²³ Дж/К — пастаянная Больцмана. Паводле М.р. вызначаюцца сярэдняя арыфметычная ${\displaystyle \text{<}v\text{>}=\sqrt[\mathrm{}]{\frac{8kT}{\mathrm{\pi }m}}}$ , сярэдняя квадратычная ${\displaystyle {\text{<}v\text{>}}_{\mathrm{кв}}=\sqrt[\mathrm{}]{\frac{3kT}{m}}}$ і найб. імаверная ${\displaystyle v_{\mathrm{ім}}=\sqrt[\mathrm{}]{\frac{2kT}{m}}}$ скорасці малекул газу. М.р. атрымала эксперым. пацвярджэнне ў доследах з малекулярнымі пучкамі, з’яўляецца асновай класічнай статыстыкі (гл. Больцмана статыстыка). З дапамогай М.р. пабудаваны тэорыі вязкасці, цеплаправоднасці, электраправоднасці і інш. малекулярна-кінетычных з’яў.

А.​І.​Болсун.

т. 9, с. 544

МА́КСВЕЛА ЎРАЎНЕ́ННІ,

асноўныя ўраўненні класічнай макраскапічнай электрадынамікі, што апісваюць эл.-магн. з’явы ў адвольных асяроддзях і вакууме. Выведзены ў канцы 1860-х г. Дж.К.Максвелам на падставе абагульнення эмпірычных законаў эл. і магн. з’яў.

М.ў. звязваюць напружанасць эл. поля $\overrightarrow{E}$, магн. індукцыю $\overrightarrow{B}$, эл. індукцыі $\overrightarrow{D}$ і напружанасць магн. поля $\overrightarrow{H}$ з характарыстыкамі крыніц эл. і магн. палёў: шчыльнасцю эл. зарадаў і шчыльнасцю току праводнасці $\overrightarrow{j}$. У дыферэнцыяльнай форме маюць выгляд: ${\displaystyle rot\overrightarrow{E}=\text{−}\frac{\partial \overrightarrow{B}}{\partial t}}$ (1), ${\displaystyle rot\overrightarrow{H}=\overrightarrow{j}+\frac{\partial \overrightarrow{D}}{\partial t}}$ (2), ${\displaystyle div\overrightarrow{D}=\mathrm{\rho }}$ (3), ${\displaystyle div\overrightarrow{B}=0}$ (4), дзе ${\displaystyle \frac{\partial \overrightarrow{D}}{\partial t}}$ — шчыльнасць току зрушэння. М.ў. дапаўняюцца матэрыяльнымі ўраўненнямі: ${\displaystyle \overrightarrow{D}={\mathrm{\epsilon }}_0\mathrm{\epsilon }\overrightarrow{E}}$ , ${\displaystyle \overrightarrow{B}={\mathrm{\mu }}_0\mathrm{\mu }\overrightarrow{H}}$ , ${\displaystyle \overrightarrow{j}=\mathrm{\gamma }\overrightarrow{E}}$ , дзе ε₀(μ₀) — эл. (магн.) пастаянная, ε(μ) — адносная дыэлектрычная (магн.) пранікальнасць і γ — эл. праводнасць асяроддзя. М.ў. (1) выяўляе непарыўную сувязь паміж эл. і магн. палямі і выражае закон электрамагнітнай індукцыі, (2) паказвае, што крыніцай магн. поля з’яўляюцца токі праводнасці і токі зрушэння (гл. Поўнага току закон), (3) устанаўлівае, што крыніцай эл. поля з’яўляюцца эл. зарады (гл. Гаўса тэарэма), (4) паказвае на адсутнасць адасобленых крыніцы магн. поля (магн. зарадаў). М.ў. дазваляюць вызначыць асн. характарыстыкі эл.-магн. поля $\overrightarrow{E}$, $\overrightarrow{D}$, $\overrightarrow{B}$, $\overrightarrow{H}$ у кожным пункце прасторы і ў кожны момант часу, калі вядомыя Q, i, $\overrightarrow{j}$ як функцыі каардынат і часу. З М.ў. вынікае магчымасць існавання электрамагнітных хваль, якія распаўсюджваюцца ў вакууме са скорасцю святла. М.ў. адлюстроўваюць глыбокую сувязь эл. і магн. з’яў і з’яўляюцца тэарэтычнай асновай класічнай і квантавай электрадынамікі, фіз. оптыкі, тэорыі распаўсюджання эл.-магн. хваль і інш. раздзелаў электрамагнетызму.

А.​І.​Болсун.

т. 9, с. 544

ПО́ЎНАГА ТО́КУ ЗАКО́Н,

адзін з асн. законаў электрамагнітнага поля; інтэгральная форма другога Максвела ўраўнення, якое крыніцай магн. поля вызначае токі праводнасці і зрушэння. Паводле П.т.з. цыркуляцыя вектара напружанасці магн. поля $\overrightarrow{H}$ уздоўж адвольнага замкнёнага контуру L, праведзенага ў полі, роўная поўнаму эл. току скрозь паверхню S, абмежаваную гэтым контурам: $\underset{L}{\overset{\mathrm{}}{\oint }}\text{(}\overrightarrow{H}\bullet \overrightarrow{dl}\text{)}=\underset{S}{\overset{\mathrm{}}{\int }}\text{(}\overrightarrow{J}\bullet \overrightarrow{dS}\text{)}$ , дзе $\overrightarrow{J}$ — вектар шчыльнасці поўнага току, роўны геам. суме вектараў шчыльнасцей токаў праводнасці і зрушэння.

т. 12, с. 520

ЗАРА́Д ЭЛЕКТРЫ́ЧНЫ,

крыніца электрамагнітнага поля, звязаная з матэрыяльным носьбітам; унутраная характарыстыка элементарнай часціцы, якая вызначае яе электрамагнітнае ўзаемадзеянне. З.э. любога зараджанага цела — цэлы лік, кратны зараду элементарнаму. Поўны З.э. замкнутай сістэмы захоўваецца пры любых узаемадзеяннях (гл. Зараду захавання закон). Адрозніваюць З.э.: дадатны (напр., зарад наэлектрызаванага шкла) і адмоўны (зарад наэлектрызаванага бурштыну). Сіла ўзаемадзеяння паміж зараджанымі целамі (часціцамі), якія знаходзяцца ў спакоі, падпарадкоўваецца Кулона закону. Узаемасувязь паміж З.э. і эл.-магн. полем вызначаецца Максвела ўраўненнямі.

А.​У.​Астапенка.

т. 6, с. 536

ПО́ЙНТЫНГА ВЕ́КТАР,

вектар шчыльнасці патоку эл.-магн. энергіі; асобны выпадак Умава вектара. Выражаецца формулай $\overrightarrow{\Pi }=\overrightarrow{E}\times \overrightarrow{H}$ , дзе $\overrightarrow{E}$ і $\overrightarrow{H}$ — напружанасці эл. і магн. палёў у электрамагнітнай хвалі адпаведна. Паняцце ўведзена Дж.Г.Пойнтынгам.

Модуль П.в. роўны энергіі, якая пераносіцца за адзінку часу праз адзінку плошчы паверхні, перпендыкулярнай да напрамку распаўсюджвання эл.-магн. хвалі (напрамку П.в.). Паток П.в. праз замкнутую паверхню, якая абмяжоўвае сістэму зараджаных часціц, дае энергію, якую страчвае гэтая сістэма за адзінку часу ў выніку выпрамянення эл.магн. хваль (гл. Максвела ўраўненні).

т. 12, с. 448

ПРЫЧЫ́ННАСЦІ ПРЫ́НЦЫП у фізіцы,

адзін з метадалагічных прынцыпаў, які вызначае дазволеныя межы ўзаемасувязі і ўзаемазалежнасці фіз. падзей у прасторы і часе. Найб. простае патрабаванне П.п. — недапушчальнасць адваротнага ўплыву фіз. сістэмы на сваё мінулае.

У фіз. тэорыях прычыннасць адлюстравана ўраўненнямі руху (напр., Ньютана законамі механікі, Максвела ўраўненнямі, Шродынгера ўраўненнем, ураўненнямі квантавай тэорыі поля), з дапамогай якіх можна вызначыць стан фіз. сістэмы ў любы момант часу. На П.п. грунтуецца выбар пачатковых і гранічных умоў (гл. Краявая задача) адпаведных ураўненняў руху, што забяспечвае фіз. сэнс і адназначнасць іх рашэння.

т. 13, с. 87

МА́КСВЕЛ ((Maxwell) Джэймс Клерк) (13.6.1831, г. Эдынбург, Вялікабрытанія — 5.11.1879),

англійскі фізік, стваральнік класічнай электрадынамікі, адзін з заснавальнікаў статыстычнай фізікі. Чл. Эдынбургскага (1855) і Лонданскага (1860) каралеўскіх т-ваў. Вучыўся ў Эдынбургскім (1847—50) і Кембрыджскім (1850—54) ун-тах. Праф. Абердзінскага (1856—60), Лонданскага (1860—65), Кембрыджскага (з 1871) ун-таў. Арганізатар і першы дырэктар (з 1871) Кавендышскай лабараторыі. Навук. працы па электрадынаміцы, малекулярнай фізіцы, оптыцы, механіцы і тэорыі пругкасці, гісторыі фізікі і інш. Устанавіў статыстычны закон размеркавання малекул ідэальнага газу па скарасцях (1859; гл. Максвела размеркаванне), развіў тэорыю пераносу ў дастасаванні да працэсаў дыфузіі, цеплаправоднасці і ўнутр. трэння, увёў паняцце часу рэлаксацыі. Выявіў статыстычны характар другога закону тэрмадынамікі (1867) і ўвёў тэрмін «статыстычная механіка» (1868). Развіваючы ідэі М.Фарадэя, стварыў тэорыю эл.-магн. поля (гл. Максвела ўраўненні), увёў паняцце току зрушэння, прадказаў існаванне эл.-магн. хваль, выказаў ідэю аб эл.-магн. прыродзе святла, што дало магчымасць выявіць сувязь паміж аптычнымі і эл. з’явамі. Тэарэтычна вызначыў ціск святла (1873), устанавіў сувязь паміж асн. тэрмадынамічнымі параметрамі (суадносіны М.), развіў ідэю каляровага зроку, даследаваў устойлівасць кольцаў Сатурна. Апублікаваў рукапісы Г.Кавендыша па электрычнасці (1879).

Тв.:

Рус. пер. — Избр. соч. по теории электромагнитного поля. М., 1954;

Статьи и речи. М., 1968.

Літ.:

Кудрявцев П.С. Максвелл. М., 1976;

Максвелл и развитие физики XIX—XX вв.: [Сб. ст.]. М., 1985.

А.​І.​Балсун.

т. 9, с. 543