- •1.Закон сохранения электрического заряда
- •2. Закон Кулона. Принцип суперпозиции
- •3. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля
- •6. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме
- •7. Работа электрического поля.
- •8. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля
- •9. Потенциал электростатического поля. Эквипотенциальные поверхности
- •10. Разность потенциалов.
- •11. Проводники в электростатическом поле
- •12.Экранирование
- •13. Электроемкость уединеного проводника.
- •14. Конденсаторы
- •15. Потенциальные и емкостный коэффициенты
- •16. Сторонние и связанные заряды. Поляризация и ее типы
- •17. Поляризованность.
- •18. Теорема Гаусса для поляризованности. Диэлектрическая восприимчивость.
- •19. Электрическое смещение. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике
- •20. Условия на границе раздела двух диэлектрических сред
- •21. Энергия системы зарядов, уединенного проводника и конденсатора. Энергия электростатического поля
- •3. Энергия заряженного конденсатора.
- •22. Энергия электростатического поля.
- •23. Электрический ток, сила и плотность тока
- •24. Закон Ома для однородного проводника в дифференциальной и интегральной форме.
- •25. Закон Джоуля-Ленца
- •26. Сторонние силы. Эдс закон Ома для неоднородного участка
- •27. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей
- •28. Элементы классической теории электропроводности
- •29. Магнитное поле и его характеристики
- •30. Закон Био — Савара — Лапласа и его применение к расчету магнитного поля
- •31. Контур с током. Магнитный момент контура с током. Сила и вращающий момент, действующий на виток.
- •32. Применение закона Био-Савара-Лапласа
- •2. Магнитное поле в центре кругового проводника с током
- •33. Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов
- •34. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле
- •35. Сила Ампера
- •36. Движение заряженных частиц в магнитном поле
- •37. Поток вектора магнитной индукции.
- •38. Теорема Гаусса для магнитного поля
- •39. Магнетики. Классификация и их свойства
- •40. Явление намагничивания и его характеристики
- •41. Намагниченность. Магнитное поле в веществе
- •42. Вектор напряженности магнитного поля и теорема о его циркуляции
- •43. Взаимосвязь между намагниченностью и напряженностью магнитного поля
- •45. Ферромагнетики и их свойства
- •46. Природа ферромагнетизма
- •47. Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея)
- •49. Основной закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Потокосцепление
- •50. Индуктивность контура. Самоиндукция
- •51. Переходные процессы в цепях с емкостью и индуктивностью
- •52. Взаимная индукция
- •53. Квазистационарные токи. Свободные колебания в контуре без активного сопротивления.
- •54. Свободные затухающие колебания. Логарифмический декремент затухания. Добротность.
- •55. Вынужденные электромагнитные колебания. Резонансные кривые
- •56. Неразветвленные цепи переменного тока. Векторные диаграммы
- •57. Генератор переменного тока
- •58. Фарадеевская и максвелловская трактовка явления электромагнитной индукции. Первое уравнение Максвелла
- •59. Ток смещения. Третье уравнение Максвелла
- •60. Система уравнений Максвелла в интегральной форме
- •61. Система уравнений Максвелла в дифференциальной форме
- •62. Плотность потока энергии электромагнитных волн. Вектор Умова-Пойтинга
1.Закон сохранения электрического заряда
Несмотря на огромное разнообразие веществ в природе, существует только два типа электрических зарядов: заряды, подобные возникающим на стекле, потертом о кожу (их назвали положительными), и заряды, подобные возникающим на эбоните, потертом о мех (их назвали отрицательными); одноименные заряды друг от друга отталкиваются, разноименные — притягиваются, электрический заряд дискретен, т. е. заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда е (e= 1,6•10-19 Кл). Электрон (те = 9,11•10-31 кг) и протон (тр=1,67•10-27 кг) являются соответственно носителями элементарных отрицательного и положительного зарядов. Общее количество зарядов обоих знаков, содержащихся в телах, не изменяется: эти заряды только перераспределяются между телами.
Закон сохранения заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы (системы, не обменивающейся зарядами с внешними телами) остается неизменной, какие бы процессы ни происходили внутри этой системы.
Электрический заряд — величина релятивистски инвариантная, т. е. не зависит от системы отсчета, а значит, не зависит от того, движется этот заряд или покоится.
В зависимости от концентрации свободных зарядов тела делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники. Проводники — тела, в которых электрический заряд может перемещаться по всему его объему. Проводники делятся на две группы: 1) проводники первого рода (металлы) — перенесение в них зарядов (свободных электронов) не сопровождается химическими превращениями; 2) проводники второго рода (например, расплавленные соли, растворы кислот) — перенесение в них зарядов (положительных и отрицательных ионов) ведет к химическим изменениям. Диэлектрики (например, стекло, пластмассы) — тела, в которых практически отсутствуют свободные заряды. Полупроводники (например, германий, кремний) занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.
Единица электрического заряда — кулон (Кл) — электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за время 1 с.
2. Закон Кулона. Принцип суперпозиции
Точечным называется заряд, сосредоточенный на теле, линейные размеры которого пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием до других заряженных тел, с которыми он взаимодействует. Закон Кулона: сила взаимодействия F между двумя неподвижными точечными зарядами, находящимися в вакууме, пропорциональна зарядам Q1 и Q2 и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними:
где k — коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора системы единиц.
Сила F направлена по прямой, соединяющей взаимодействующие заряды, т. е. является центральной, и соответствует притяжению (F<0) в случае разноименных зарядов и отталкиванию (F>0) в случае одноименных зарядов. Эта сила называется кулоновской силой.
В векторной форме закон Кулона имеет вид где F12— сила, действующая на заряд Q1 со стороны заряда Q2, r12 — радиус-вектор, соединяющий заряд Q2 с зарядом Q1, r= |r12|. На заряд Q2 со стороны заряда Q1 действует сила F21=-F12, т. е. взаимодействие электрических точечных зарядов удовлетворяет третьему закону Ньютона.
В СИ коэффициент пропорциональности равен k=1/(40).
Электрическая постоянная 0=8,85•10-12Кл2/(Н•м2),(Ф/м)
Принцип суперпозиции — результат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть векторная сумма воздействия этих сил.