פרק 3ב - קוואזיסטטיקה

From EM Fields - TAU
Revision as of 17:03, 23 December 2021 by RonelM (talk | contribs)
Jump to navigation Jump to search

תזכורות

בהרצאה 1 קיבלנו את משוואות מקסוול, ובהרצאה 2 את תנאי השפה.

תנאי שפה משוואה
שדה חשמלי – אי-רציפות רכיב ניצב לשפה n^(ϵ0E2ϵ0E1)=η ×E=μ0Ht
שדה חשמלי – רציפות רכיב משיק לשפה n^×(E2E1)=0 ×H=ϵ0Et+J
שדה מגנטי – רציפות רכיב ניצב לשפה n^(μ0H2μ0H1)=0 (ϵ0E)=ρ
שדה מגנטי – אי-רציפות רכיב משיק לשפה n^×(H2H1)=K (μ0H)=0
חוק שימור המטען על שפה n^(J2J1)+2DK=ηt J=ρt

משוואות מקסוול - משטר קוואזיסטטי

כנקודת התחלה לקירוב הקוואזיסטטי, השדות משתנים לאט בזמן:

t0נרצה לדעת ולתאר עבור אילו פרמטרים של המערכת הקירוב הזה רלוונטי.

הטור הקוואזיסטטי

נרשום את השדות באמצעות טור:

E(r,t)=n=0E(n)(r,t) ; H(r,t)=n=0H(n)(r,t)כאשר n הוא סדר האיבר בטור.

זהו טור אסימפטוטי ביחס ל t0:

limt0E(n)E(n1)<<1נרשום טור זהה למקורות:

J(r,t)=n=0J(n)(r,t) ; ρ(r,t)=n=0ρ(n)(r,t)נשים לב כי קיימים מספר הבדלים בטור חזקות שהגרנו עד כה, לבין טור אסימפטוטי.

טור חזקות רגיל

נגדיר לפונקציה טור חזקות סביב x0:

f(x)=n=0bn(xx0)nאם רדיוס ההתכנוס של הטור הוא R, אז לכל |xx0|<R

שארית הטור:

ϵN=n=N+1bn(xx0)nמתקיים:

limNϵN=0

טור אסימפטוטי

אם לפונקציה יש פיתוח סביב x0:

f(x)n=0anϕn(xx0)limxx0ϕn+1ϕn=0עבור xx0 השגיאה מקיימת:

ϵN=[f(x)n=0Nanϕn(xx0)]<<ϕN(xx0)הטור לא חייב:

  • להיות טור מתכנס
  • עבור xx0 לשפר את דיוק הקירוב כאשר מוסיפים איברים נוספים!
נסכם את ההבדלים:
טור אסימפטוטי טור חזקות "רגיל"
N N is const N
x xx0 x is const
ϵN ϵN<<ϕN ϵN0