- •Тема 1. Вопрос 1.
- •Тема 1. Вопрос 2.
- •Тема 1. Вопрос 3.
- •Тема 1. Вопрос 4.
- •Тема 1. Вопрос 5.
- •Тема 1. Вопрос 6.
- •Тема 2. Вопрос 1.
- •Тема 2. Вопрос 2.
- •Тема 2. Вопрос 3.
- •Тема 2. Вопрос 4.
- •Тема 3. Вопрос 1.
- •1) Точечный заряд.
- •Тема 3. Вопрос 2.
- •Тема 3. Вопрос 3.
- •Тема 3. Вопрос 4.
- •Тема 4. Вопрос 1.
- •Тема 4. Вопрос 2.
- •Тема 4. Вопрос 3.
- •Тема 5. Вопрос 1.
- •Тема 5. Вопрос 2.
- •Тема 5. Вопрос 3.
- •Тема 5. Вопрос 4.
- •Тема 5. Вопрос 5.
- •Тема 6. Вопрос 1.
- •Тема 6. Вопрос 2.
- •Тема 6. Вопрос 3.
- •Тема 6. Вопрос 4.
- •Тема 6. Вопрос 5.
- •Часть 1.
- •Тема 6. Вопрос 5.
- •Часть 2.
- •Тема 7. Вопрос 1.
- •2) Система n точечных дискретных зарядов.
- •Тема 7. Вопрос 2.
- •3) Заряженный проводник.
- •4) Заряженный конденсатор.
- •Тема 7. Вопрос 3.
- •Тема 8. Вопрос 1.
- •Тема 8. Часть 1. Вопрос 1.
- •Тема 8. Часть 2. Вопрос 1.
- •Тема 8. Вопрос 3.
- •Часть 1.
- •Тема 8. Вопрос 3.
- •Часть 2.
- •Тема 8. Вопрос 4.
- •Тема 8. Вопрос 5.
- •Тема 9. Вопрос 1.
- •Часть 1.
- •Тема 9. Вопрос 1.
- •Часть 2.
- •Тема 9. Вопрос 2.
- •Тема 9. Вопрос 3.
- •Тема 9. Вопрос 4.
- •1)Магнитное поле прямого проводника конечной длины.
- •2)Магнитное поле прямого бесконечно длинного проводника.
- •Тема 9. Вопрос 5.
- •3)Магнитное поле на оси кругового тока.
- •4) Магнитное поле в центре кругового тока
- •Тема 9. Вопрос 6.
- •1) Прямой бесконечный проводник с током.
- •Тема 9. Вопрос 7.
- •2) Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида.
- •Тема 9. Вопрос 8.
- •Тема 10. Вопрос 1.
- •Тема 10. Вопрос 2.
- •Тема 10. Вопрос 3.
- •Тема 10. Вопрос 4.
- •1) Однородное поле.
- •2) Неоднородное поле.
- •Тема 10. Вопрос 5.
- •Тема 11. Вопрос 1.
- •Тема 11. Вопрос 2.
- •Тема 11. Вопрос 3.
- •Тема 11. Вопрос 4.
- •Тема 12. Вопрос 1.
- •Тема 13. Вопрос 1.
- •Тема 13. Вопрос 2.
- •Тема 13. Вопрос 3.
- •Тема 13. Вопрос 4.
- •Тема 14. Вопрос 1.
- •Тема 14. Вопрос 2.
- •Тема 14. Вопрос 3.
- •Тема 15. Вопрос 1.
- •Тема 15. Вопрос 2.
- •Тема 15. Вопрос 3.
- •Тема 15. Вопрос 4.
- •Тема 15. Вопрос 5.
- •Тема 15. Вопрос 6.
- •Тема 16. Вопрос 1.
- •Часть 1.
- •Тема 16. Вопрос 1.
- •Часть 2.
- •Тема 16. Вопрос 2.
- •Тема 17. Вопрос 1.
- •Тема 17. Вопрос 2.
- •Тема 18. Вопрос 1.
- •Тема 18. Вопрос 2.
- •Тема 18. Вопрос 3.
Тема 14. Вопрос 1.
Вихревое электрическое поле. Максвелловская трактовка явления электромагнитной индукции . Первое основное положение теории Максвелла: напишите математическое выражение в интегральной форме и дайте формулировку.
Максвелл высказал гипотезу, что всякое переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве электрическое поле, которое и является причиной возникновения индукционного тока в контуре. Согласно представлениям Максвелла, контур, в котором появляется ЭДС, играет второстепенную роль, являясь своего рода лишь "прибором", обнаруживающим это поле.
Итак, по Максвеллу, изменяющееся по времени магнитное поле порождает электрическое поле , циркуляция которого:
;
Подставив в эту формулу выражение , получим:
;
Если поверхность и контур неподвижны, то операции дифференцирования и интегрирования можно поменять местами. Следовательно,
;
где символ частной производной подчеркивает тот факт, что интеграл является функцией только от времени.
Таким образом, циркуляция вектора не равна нулю, т. е. электрическое поле , возбуждаемое переменным магнитным полем, как и само магнитное поле, является вихревым.
Тема 14. Вопрос 2.
Ток смещения. Второе основное положение теории Максвелла: напишите математическое выражение в интегральной форме и дайте определение.
Согласно Максвеллу, если всякое переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле, то должно существовать и обратное явление: всякое изменение электрического поля должно вызывать появление в окружающем пространстве вихревого магнитного поля.
Ток смещения введен Максвеллом для установления количественных
соотношений между изменяющимся электрическим полем и вызываемым им магнитным полем.
По Максвеллу, в цепи переменного тока, содержащей конденсатор, переменное электрическое поле в конденсаторе в каждый момент времени создает такое магнитное поле, как если бы между обкладками конденсатора существовал ток смещения, равный току в подводящих проводах. Тогда можно утверждать, что токи проводимости (I) и смещения (I ) равны: I = I .
Ток проводимости вблизи обкладок конденсатора
;
(поверхностная плотность заряда о на обкладках равна электрическому смещению в конденсаторе).
Сила тока сквозь произвольную поверхность S может быть определена как поток вектора плотности тока:
;
-плотность тока смещения.
Тема 14. Вопрос 3.
Система уравнений электронной теории Максвелла. Поясните, что нового внес Максвелл в ранее известные законы электричества и магнетизма.
Источниками электрического поля могут быть либо электрические
заряды, либо изменяющиеся во времени магнитные поля, а магнитные поля могут возбуждаться либо движущимися электрическими зарядами (электрическими токами), либо переменными электрическими полями. Уравнения Максвелла не симметричны относительно электрического и магнитного полей. Это связано с тем, что в природе существуют электрические заряды, но нет зарядов магнитных.
Из уравнений Максвелла следует, что переменное магнитное поле всегда связано с порождаемым им электрическим полем, а переменное электрическое поле, всегда связана с порождаемым им магнитным, т. е. электрическое и магнитное поле неразрывно связаны друг с другом—они образуют единое электромагнитное поле.