- •Курс физики электричество и магнетизм
- •Оренбург 2006
- •Содержание
- •Глава 1 Электрическое поле в вакууме
- •§ 1.1 Закон сохранения электрического заряда
- •§ 1.2 Закон Кулона
- •§ 1.3 Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля
- •§ 1.4 Потенциал. Связь между потенциалом и напряженностью электрического поля
- •§ 1.5 Электрический диполь
- •§ 1.6 Теорема Остроградского Гаусса
- •Глава 2 Электрическое поле в диэлектриках
- •§ 2.7 Поляризация диэлектриков
- •§ 2.8 Поляризованность. Напряженность поля в диэлектрике
- •§ 2.9 Электрическое смещение. Теорема Остроградского – Гаусса для электростатического поля в диэлектрике
- •§ 2.10 Условия на границе раздела двух диэлектрических сред
- •§ 2.11 Сегнетоэлектрики
- •Верные ответы в заданиях отмечены красным цветом.
- •Глава 3 Энергия электрического поля
- •§ 3.12 Электроемкость
- •§ 3.13 Конденсаторы
- •§ 3.14 Соединение конденсаторов
- •§ 3.15 Энергия электрического поля
- •Верные ответы в заданиях отмечены красным цветом.
- •Глава 4 Постоянный электрический ток
- •§ 4.16 Электрический ток
- •§ 4.17 Сторонние силы. Электродвижущая сила и напряжение
- •§ 4.18 Закон Ома. Сопротивление проводников
- •§ 4.19 Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа
- •§ 4.20 Работа и мощность тока. Закон Джоуля – Ленца
- •Глава 5 Магнитное поле
- •§ 5.21 Магнитное поле и его характеристики
- •§ 5.22 Закон Био-Савара-Лапласа
- •§ 5.23 Магнитное поле движущегося заряда
- •§ 5.24 Закон Ампера. Сила Лоренца
- •§ 5.25 Работа при перемещении контура с током в постоянном магнитном поле
- •Глава 6 Электромагнитная индукция
- •§ 6.26 Явление электромагнитной индукции
- •§ 6.27 Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея)
- •§ 6.28 Генератор переменного тока
- •§ 6.29 Вихревые токи (токи Фуко)
- •§ 6.30 Явление самоиндукции. Индуктивность
- •§ 6.31 Взаимная индукция
- •§ 6.32 Энергия магнитного поля
- •Верные ответы в заданиях отмечены красным цветом.
- •Глава 7 Магнитные свойства вещества
- •§ 7.33 Магнитные моменты электронов и атомов
- •§ 7.34 Диа- и парамагнетизм
- •§ 7.35 Намагничивание магнетика
- •§ 7.36 Циркуляция вектора магнитной индукции
- •§ 7.37 Условия на границе раздела двух магнетиков
- •§ 7.38 Ферромагнетизм
- •§ 7.39 О теории ферромагнетизма
- •Глава 8 Уравнения Максвелла
- •§ 8.40 Вихревое электрическое поле
- •§ 8.41 Ток смещения
- •§ 8.42 Уравнения Максвелла для электромагнитного поля
- •§ 43 Относительность электрического и магнитного полей
- •Глава 9 Электрические колебания
- •§ 9.44 Квазистационарные токи
- •§ 9.45 Колебательный контур
- •§ 9.46 Свободные затухающие колебания
- •§ 9.47 Вынужденные электрические колебания
- •§ 9.48 Мощность, выделяемая в цепи переменного тока
- •Верные ответы в заданиях отмечены красным цветом.
- •Глава 10 Контрольная работа § 10.1 Общие методические указания к решению задач и выполнению контрольных работ
- •§ 10.2 Контрольные задачи
- •Глава 11 Экзамены
- •§ 11. 1 Общие положения
- •§ 11. 2 Экзаменационные тестовые задания
- •Глава 12 Примеры решения задач
- •Литература, рекомендуемая для изучения физики
- •Список использованных источников
- •Приложение а (справочное) Основные физические константы
- •Приложение в (справочное)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Оренбургский государственный университет
А.А.ЧАКАК
Курс физики электричество и магнетизм
Рекомендовано к изданию Ученым советом государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Оренбургский государственный университет в качестве учебного пособия для студентов факультета дистанционных образовательных технологий.
Оренбург 2006
УДК 537 (075.8)
ББК 22.33я 73
Ч 16
Рецензент:
доктор физико-математических наук, профессор Н.А.Манаков
Чакак А.А.
Ч 16 Курс физики. Электричество и магнетизм: учебное пособие для студентов заочного отделения высших учебных заведений/ А.А. Чакак. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2006. – 268 с.
Учебное пособие предназначено для самостоятельного изучения раздела общей физики «Электричество и магнетизм» студентами заочного отделения высших учебных заведений. Каждая глава пособия завершается контрольными вопросами, тестовыми заданиями с ответами и упражнениями для самоконтроля. В конце учебного пособия приведены контрольные экзаменационные тестовые задания, а также задания для выполнения контрольной работы. В приложении к пособию имеются справочные материалы по математике и общей физике, которые могут понадобиться при выполнении практических заданий.
Учебное пособие рекомендовано к изданию кафедрой общей физики ОГУ и может быть использовано студентами всех форм обучения для самостоятельной проверки своих знаний по данному разделу физики. Составитель Чакак А.А.
Ч 1604050000
ББК 22.33я 73
Чакак А.А., 2006
ГОУ ОГУ, 2006
Содержание
Глава 1 Электрическое поле в вакууме......................................................... |
6 |
§ 1.1 Закон сохранения электрического заряда............................................ |
6 |
§ 1.2 Закон Кулона.......................................................................................... |
8 |
§ 1.3 Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля..................................................................................................................... |
11 |
§ 1.4 Потенциал. Связь между потенциалом и напряженностью электрического поля................................................................................................. |
15 |
§ 1.5 Электрический диполь........................................................................... |
22 |
§ 1.6 Теорема Остроградского Гаусса........................................................ |
25 |
Контрольные вопросы.................................................................................... |
29 |
Тесты ............................................................................................................... |
30 |
Упражнения для самоконтроля..................................................................... |
35 |
Глава 2 Электрическое поле в диэлектриках............................................... |
36 |
§ 2.7 Поляризация диэлектриков................................................................... |
36 |
§ 2.8 Поляризованность. Напряженность поля в диэлектрике................... |
38 |
§ 2.9 Электрическое смещение. Теорема Остроградского – Гаусса для электростатического поля в диэлектрике ....................................................... |
41 |
§ 2.10 Условия на границе раздела двух диэлектрических сред................ |
42 |
§ 2.11 Сегнетоэлектрики................................................................................. |
46 |
Контрольные вопросы.................................................................................... |
48 |
Тесты ............................................................................................................... |
49 |
Упражнения для самоконтроля..................................................................... |
54 |
Глава 3 Энергия электрического поля.......................................................... |
55 |
§ 3.12 Электроемкость................................................................................... |
55 |
§ 3.13 Конденсаторы...................................................................................... |
56 |
§ 3.14 Соединение конденсаторов................................................................. |
58 |
§ 3.15 Энергия электрического поля............................................................. |
60 |
Контрольные вопросы.................................................................................... |
62 |
Тесты ............................................................................................................... |
62 |
Упражнения для самоконтроля..................................................................... |
69 |
Глава 4 Постоянный электрический ток...................................................... |
70 |
§ 4.16 Электрический ток.............................................................................. |
70 |
§ 4.17 Сторонние силы. Электродвижущая сила и напряжение................ |
73 |
§ 4.18 Закон Ома. Сопротивление проводников......................................... |
75 |
§ 4.19 Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа.......................................... |
79 |
§ 4.20 Работа и мощность тока. Закон Джоуля – Ленца............................. |
80 |
Контрольные вопросы.................................................................................... |
84 |
Тесты ............................................................................................................... |
85 |
Упражнения для самоконтроля..................................................................... |
89 |
Глава 5 Магнитное поле................................................................................. |
90 |
§ 5.21 Магнитное поле и его характеристики.............................................. |
90 |
§ 5.22 Закон Био-Савара-Лапласа................................................................. |
93 |
§ 5.23 Магнитное поле движущегося заряда............................................... |
96 |
§ 5.24 Закон Ампера. Сила Лоренца............................................................. |
97 |
§ 5.25 Работа при перемещении контура с током в постоянном магнитном поле............................................................................................................. |
101 |
Контрольные вопросы.................................................................................... |
103 |
Тесты ............................................................................................................... |
104 |
Упражнения для самоконтроля..................................................................... |
109 |
Глава 6 Электромагнитная индукция........................................................... |
110 |
§ 6.26 Явление электромагнитной индукции............................................... |
110 |
§ 6.27 Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея)....................... |
112 |
§ 6.28 Генератор переменного тока.............................................................. |
115 |
§ 6.29 Вихревые токи (токи Фуко)................................................................ |
118 |
§ 6.30 Явление самоиндукции. Индуктивность........................................... |
119 |
§ 6.31 Взаимная индукция............................................................................. |
122 |
§ 6.32 Энергия магнитного поля................................................................... |
124 |
Контрольные вопросы.................................................................................... |
125 |
Тесты ............................................................................................................... |
126 |
Упражнения для самоконтроля..................................................................... |
131 |
Глава 7 Магнитные свойства вещества........................................................ |
132 |
§ 7.33 Магнитные моменты электронов и атомов....................................... |
132 |
§ 7.34 Диа- и парамагнетизм.......................................................................... |
135 |
§ 7.35 Намагничение магнетика.................................................................... |
137 |
§ 7.36 Циркуляция вектора магнитной индукции....................................... |
140 |
§ 7.37 Условия на границе раздела двух магнетиков.................................. |
143 |
§ 7.38 Ферромагнетизм.................................................................................. |
147 |
§ 7.39 О теории ферромагнетизма................................................................. |
150 |
Контрольные вопросы.................................................................................... |
152 |
Упражнения для самоконтроля..................................................................... |
153 |
Глава 8 Уравнения Максвелла...................................................................... |
154 |
§ 8.40 Вихревое электрическое поле............................................................ |
154 |
§ 8.41 Ток смещения....................................................................................... |
155 |
§ 8.42 Уравнения Максвелла для электромагнитного поля....................... |
159 |
Контрольные вопросы.................................................................................... |
163 |
Упражнения для самоконтроля..................................................................... |
163 |
§ 43 Относительность электрического и магнитного полей...................... |
164 |
Глава 9 Электрические колебания................................................................ |
166 |
§ 9.44 Квазистационарные токи.................................................................... |
166 |
§ 9.45 Колебательный контур........................................................................ |
168 |
§ 9.46 Свободные затухающие колебания................................................... |
174 |
§ 9.47 Вынужденные электрические колебания.......................................... |
178 |
§ 9.48 Мощность, выделяемая в цепи переменного тока........................... |
183 |
Контрольные вопросы.................................................................................... |
185 |
Тесты ............................................................................................................... |
185 |
Упражнения для самоконтроля..................................................................... |
190 |
Глава 10 Контрольная работа ....................................................................... |
191 |
§ 10.1 Общие методические указания к решению задач и выполнению контрольных работ........................................................................................... |
191 |
§ 10.2. Контрольные задачи........................................................................... |
193 |
Глава 11 Экзамены......................................................................................... |
203 |
§ 11. 1 Общие положения.............................................................................. |
203 |
§ 11. 2 Экзаменационные тестовые задания............................................... |
204 |
Глава 12 Примеры решения задач................................................................. |
220 |
Литература, рекомендуемая для изучения физики..................................... |
232 |
Список использованных источников............................................................ |
233 |
Приложение А. Основные физические константы...................................... |
234 |
Приложение Б. Соотношения между единицами некоторых физических величин.............................................................................................................. |
235 |
Приложение В. Некоторые математические формулы. ............................ |
236 |
Приложение Г. Основные формулы по физике........................................... |
239 |