Elektriske felter og overfladeladning / Poyntings sætning, overfladeladninger og transient

Her Forfatter: Gunnar Gunnarsson,

tilhører 2 artikler.

Den første artikel hedder Elektriske felter og overfladeladning og indledes ved følgende:

Elektriske felter i og omkring elektriske kredsløb, hvori der løber strøm, nævnes sjældent i lærebøger. Disse felter udspringer fra de overfladeladninger, der eksisterer rundt omkring i kredsløbet. Overfladeladningerne nævnes også sjældent i den gængse litteratur. Det er uheldigt, da de udgør en vigtig brik i forståelsen af, hvordan spændingsfald forekommer forskellige steder i kredsløbet, hvad det er der får en elektrisk strøm til at løbe, og hvordan energiomsætningen foregår.

I artiklen vil jeg diskutere dette, og regne på sammenhængen mellem overfladeladningerne og de ydre og indre elektriske felter. Resultatet for overfladeladningerne vil jeg herefter bruge til at redegøre for energiomsætningen i kredsløbet

Den anden artikel hedder Poyntings sætning, overfladeladninger og transient og er et tillæg til den første artikel. Denne indledes ved følgende:

Artiklen er et tillæg til artiklen Elektriske felter og overfladeladning bragt i LMFK–bladet nr 1, 2021. I den nævnte artikel (artikel 1) har jeg gennemgået den rolle overfladeladninger spiller i strømførende kredsløb. Fordelingen af overfladeladningerne forklarer både hvordan strøm løber og hvordan spændingsfald opstår de rigtige steder i kredsløbet. Men desuden sørger overfladeladningerne for, at der dannes elektriske felter i rummet omkring kredsløbet. Disse vil sammen med magnetfelterne, via Poyntingvektoren

sørge for, at energien kommer fra en spændingskilde til kredsløbets komponenter. I artiklen vil jeg komme nærmere ind på, hvor Poyntingvektoren stammer fra, og vise hvordan den såkaldte Poyntings sætning knytter sig til energiomsætningen i et kredsløb med stationære strømme. I afsnit 2 vil jeg komme ind på hvordan transienten, når et kredsløb tændes, fører til den rigtige fordeling af overfladeladninger i forskellige kredsløb. I afsnit 3 præsenteres en helt anden konsekvens af overfladeladningerne, nemlig at to strømførende ledere vil påvirke hinanden med en elektrisk kraft, hvor vi sammenligner denne med den magnetiske kraft mellem lederne.