Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
(где п — нормаль к AS] при этом I считается положительным, если в направлении » переносится положит, заряд). В т. н. линейных проводниках распределение j однородно по сечению YL I = jAo, где Aa — нормальное сечение проводника. Плотность тока j(r,t) и плотность электрич. заряда p(r,t) составляют пространственную и временную компоненты единого 4-вектора плотности тока, 4-дивергеиция к-рого равиа иулю (т. е. этот 4-ток является чисто вихревым). В 3-мериом представлении это даёт ур-иие непрерывности
у -j+dp/dt—0,
выражающее закон сохранения электрич. заряда. Его интегральная форма
I =?jdS=-dQidt=~ dV S V
показывает, что ток, протекающий через замкнутую поверхность S, охватывающую объём V, равен изменению во времеии суммарного заряда (), сосредоточенного внутри У.
Измерения С. т. обычио осуществляются по его магн. действию. При этом различают истинно электрич. ток с плотностью je (ток проводимости, конвекционный и т. п.) и ток смешения C ПЛОТНОСТЬЮ Jcm — (1IiJljdDldt (D — вектор электрич. индукции). Иногда величину
I пол~ Hf + JcmMS называют полным током.
Лит.: T а м м И. E., Основы теории электричества, 10 изд., М., і989; Джексон Дж., Классическая электродинамика, лер. с англ., М., 1965.
СЙЛА ТЯЖЕСТИ — действующая на любую, находящуюся вблизи земной поверхности материальную частицу сила Р, определяемая как геом. сумма действующей иа ту же частицу силы притяжения Земли F и центробежной (переносной) силы инерции О, учитывающей эффект суточного вращения Земли (рис.). Направление С. т. является направлением вертикали в данном пункте земной поверхности, а перпендикулярная к ней плоскость-горизонта льной плоскостью; углы К И ф определяют соответственно гео-центрич. и астр, широты.
Величина Q ~ mhcо2 (где т — масса частиц, h — её расстояние от земной оси, со — угл. скорость вращения Земли) ввиду малости
о)8 очень мала по сравнению с F. Поэтому С. т« мало отличается от силы притяжения Земли (разность между силами F и P имеет иаиб. значение на экваторе — ок. 0,35% от силы ^); разность между углами ф а "К также невелика и имеет иаиб. значение (ок. 0.1°) при Я = 45°.
При перемещении вдоль поверхности Земли, от полюса к экватору С. т. несколько убывает вследствие возрастания величины Q и несферичности Земли и на экваторе примерно иа 0,5% меньше, чем на полюсе» Под действием С. т. частица получает ускорение g = Р/т, называемое ускорением силы тяжести, к-рое изменяется с широтой так же, как а С. т.
Во всех точках области, размеры к-рой малы по сравнению с радиусом Земли, С. т. можио считать численно равными и параллельными друг другу, т. е. образующими однородное силовое поле. В этом поле потенц. энергия частицы П — Pz, где z — координата частицы, отсчитываемая по вертикали вверх от нек-рого нач. уровня; при перемещении частицы из положения, где z = Z1 в положение, где Z-Z2, работа С. т. А =* = P(z1 — Z2) и не зависит от вида траектории и закона движения частицы. Действие С. т. существенно влияет почти иа все явления и процессы, происходящие на Земле, как в природе (включая живую), так и в технике. Cm. также Гравиметрия. с. м. т<цм.
СИЛОВАЯ ОЦТИКА — раздел оптики, в к-ром изучается воздействие иа твёрдые среды интенсивных потоков оптич. излучения, в результате к-рого могут происходить структурные изменения и нарушаться мехаиич. целостность этих сред. В оптотехнике под С. о. понимают оптич. устройства и системы, предназначенные для работы с интенсивными светоиыин потоками. С. о. развилась после появления лазеров в связи с использованием интенсивных световых потоков для оптич. обработки материалов, а также с необходимостью создания формирующих и передающи! изображение оптич. систем, к-рые пе теряют работосног собности при большой плотности энергии излучения.
В С. о. исследуют процессы выделения энергии в прозрачных (слабоиоглощающих), поглощающих и отражающих средах, подвергающихся действию интенсивных световых потоков, результаты такого воздействия, а также определяют параметры излучения (плотность мощности, энергии, длительность), при крых происходит разрушение того илн иного типа (оптлч. пробой, плавление, испарение, растрескивание). При этом существ, значение могут иметь изменения оптич, характеристик вещества в процессе воздействия лазерного излучения (напр., коэф. отражения и показателя поглощения, возникновения самофокусировки света, появления поглощения в продуктах световой эрозии вещества и др.). Определённые таким образом параметры излучения и режим его воздействия на вещество кладут в основу разработки лазерных установок для оптич. обработки материалов (сварка и резка, получение микроотверстий, изготовление элементов микроэлектроники и т. д.). Для характеристики работоспособности прозрачных оптич. материалов (стёкол, кристаллов, покрытий и т. д.) и диэлектрич. зеркал вводят по аналогии с механич. или электрич. прочностью понятие лучевой прочности. Данные о лучевой прочности материалов и изготовляемых из них оптич. элементов используют при создании лазерных систеи разл. назначения.
