- •1) Заряд и его свойства. Закон Кулона. Закон сохранения заряда.
- •2) Электрическое поле. Вектор напряженности поля. Напряженность поля точечного заряда, системы точечных зарядов, непрерывно распределенных зарядов.
- •4) Поток вектора. Теорема Гаусса для вектора напряженности электрического поля.
- •5) Дивергенция вектора. Теорема Гаусса в дифференциальной форме. Теорема Остроградского-Гаусса.
- •7) Работа сил электростатического поля. Потенциальная энергия взаимодействия зарядов. Потенциалы.
- •8) Потенциал поля точечного заряда, системы точечных зарядов. Связь напряженности поля с потенциалом.
- •9) Электрический диполь. Напряженность и потенциал поля диполя.
- •10) Энергия диполя во внешнем поле. Сила и момент сил, действующие на диполь.
- •11) Проводники в электростатическом поле. Явление электростатической индукции. Поле вблизи заряженного проводника.
- •12) Электроемкость уединенного проводника. Конденсаторы.
- •13) Энергия заряженного конденсатора. Объемная плотность энергии электрического поля.
- •14) Диэлектрики. Полярные и неполярные диэлектрики. Явление поляризации. Вектор поляризованности.
- •15) Свободные и связанные заряды. Связь связанных зарядов с вектором поляризованности. Вектор электрической индукции.
- •18) Электрический ток. Сила тока. Вектор плотности тока. Уравнение непрерывности.
- •19) Закон Ома для участка цепи и в дифференциальной форме. Сопротивление проводника. Вычисление сопротивления. Последовательное и параллельное соединение сопротивления
- •20)Электродвижущая сила (э.Д.С). Закон Ома для полной цепи. Закон Джоуля-Ленца.
- •21) Расчёт цепей постоянного тока. Правила Кирхгофа. Пример.
- •22) Взаимодействие линейных токов. Полевая трактовка взаимодействия токов. Единица силы тока – Ампер.
- •23)Сила Ампера. Сила, действующая на движущуюся заряженную частицу в магнитном поле (сила Лоренца).
- •24)Закон Био-Савара. Магнитное поле движущейся заряженной частицы.
- •25) Магнитное поле витка с током и линейного тока.
- •26)Поток вектора магнитной индукции, Теорема Гаусса для вектора магнитной индукции. Циркуляции вектора магнитной индукции.
- •28)Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Правило Ленца.
- •29)Явление самоиндукции. Э.Д.С. Самоиндукции. Индуктивность контура.
- •30)Явление взаимной индукции. Трансформаторы.
- •31)Энергия магнитного поля.
- •32)Магнитное поле в веществе. Гипотеза Ампера. Явление намагничивания. Вектор намагниченности.
- •33) Связь вектора намагниченности с молекулярными токами. Вектор напряженности магнитного поля и его связь с вектором магнитной индукции.
- •35)Ток смещения. Закон полного тока с учетом тока смещения.
- •36)Уравнение Максвелла в дифференциальной и интегральной форме. Физический смысл уравнений.
1) Заряд и его свойства. Закон Кулона. Закон сохранения заряда.
Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство частиц или тел вступать в электромагнитные силовые взаимодействия.
Свойства заряда: а) существует два рода электрических зарядов, условно названных положительными и отрицательными. б) Заряды могут передаваться (например, при непосредственном контакте) от одного тела к другому. В отличие от массы тела электрический заряд не является неотъемлемой характеристикой данного тела. Одно и то же тело в разных условиях может иметь разный заряд. в) Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются. В этом также проявляется принципиальное отличие электромагнитных сил от гравитационных. Гравитационные силы всегда являются силами притяжения.
Закон сохранения заряда: закон сохранения электрического заряда утверждает, что в замкнутой системе тел не могут наблюдаться процессы рождения или исчезновения зарядов только одного знака.
Закон Кулона: Силы взаимодействия неподвижных зарядов прямо пропорциональны произведению модулей зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними: q=(k*q1*q2)/r^2, где k=1/(4*3.14*E0)
2) Электрическое поле. Вектор напряженности поля. Напряженность поля точечного заряда, системы точечных зарядов, непрерывно распределенных зарядов.
По современным представлениям, электрические заряды не действуют друг на друга непосредственно. Каждое заряженное тело создает в окружающем пространстве электрическое поле. Это поле оказывает силовое действие на другие заряженные тела. Главное свойство электрического поля – действие на электрические заряды с некоторой силой.
Для количественного определения электрического поля вводится силовая характеристика напряженность электрического поля.
Напряженностью электрического поля называют физическую величину, равную отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещенный в данную точку пространства, к величине этого заряда: E=F/q.
В соответствии с законом Кулона напряженность электростатического поля, создаваемого точечным зарядом Q на расстоянии r от него, равна по модулю: E=(1/4*3.14*E0) * Q/r^2.
Напряженность электрического поля, создаваемого системой зарядов в данной точке пространства, равна векторной сумме напряженностей электрических полей, создаваемых в той же точке зарядами в отдельности.
4) Поток вектора. Теорема Гаусса для вектора напряженности электрического поля.
Введем новую физическую величину, характеризующую электрическое поле – поток Φ вектора напряженности электрического поля. Пусть в пространстве, где создано электрическое поле, расположена некоторая достаточно малая площадка ΔS. Произведение модуля вектора Е на площадь ΔS и на косинус угла α между вектором Е и нормалью n к площадке называется элементарным потоком вектора напряженности через площадку ΔS. ΔΦ = E ΔS cos α.
Теорема Гаусса утверждает: Поток вектора напряженности электростатического поля Е через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, расположенных внутри этой поверхности, деленной на электрическую постоянную ε0.