3 Семестр

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

Введение.

Структура курса и его особенности

Что предстоит усвоить:

а). На уровне понимания

1. Электростатика – вычисление полей от неподвижных зарядов:

электрические заряды взаимодействуют посредством поля каждый заряд создает силовое электрическое полеего силовая х-ка наз. напряженностью, а энергетическая – потенциаломвещества (даже незаряженные) отзываются на существование электрического поля - поляризуютсярасчет эл. полей в веществе.

2 – 3.Постоянный ток создает статическое магнитное полеего силовая х-кавещества отзываются на магнитное поле – намагничиваютсярасчет магнитных полей в веществеМагнитостатика.

4. Электродинамика: 1) + 2)источником электрического поля являются электрические заряды и переменное магнитное поле, причем источником потенциального электрического поля являются электрические заряды, а переменное во времени магнитное поле порождает вихревое электрическое поле. 3) + 4)не обнаружено магнитных зарядов + источником вихревого магнитного поля является переменное во времени электрическое поле и токи свободных и связанных зарядов.

б). На уровне знания

Электродинамика основана на следующих экспериментальных (эмпирических) законах:

1. Принцип суперпозиции – силы складываются как вектора

2. Закон Кулона - устанавливает силу взаимодействия покоящихся точечных зарядов

на со стороны

3а. Закон Ампера - устанавливает силу взаимодействия элементарных токов

3б. Закон Био – Савара – Лапласа- определяет магнитное поле, которое создает элемент тока

3в. Сила электромагнитного взаимодействия = сила Лоренца – сила, действующая на заряд, движущийся в электромагнитном поле

4. Закон Фарадея= закон электромагнитной индукции

- изменение магнитного потока через площадь контура порождает

электродвижущую силу в контуре

5. Закон сохранения заряда:заряд изолированной системы сохраняется

6. Магнитных зарядов не обнаружено.

Что дают эти законы:

1+ 2 = электростатика(консервативность электростатического поля с силовой характеристикойи энергетической);

3а

1 + 3б = магнитостатика (заряды, движущиеся с постоянными скоростями, порождают

3в постоянное магнитное поле с силовой характеристикой)

.

1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6=уравнения Максвелла

2 + 4 (Кулон + Фарадей)

1 + 2 (Кулон + принцип суперпозиции)

6 или 1 + 3 (Ампер + принцип суперпозиции)

1 + 3 + 5 (Пр. суперпоз. + Ампер + закон сохр. зар.)

Система уравнений Максвелла в совокупности с материальными уравнениями, определяющими собой способность вещества реагировать на электромагнитное поле с учетом неоднородности сред в виде существующих границ раздела, дают возможность находить распределение электромагнитного поля в пространстве. Более подробно эти вопросы изучаются в курсе «Макроскопическая электродинамика (электродинамика сплошных сред)». В нашем курсе Общей физики мы только сформулируем подход к решению динамических задач и рассмотрим самые простые случаи.

Полезно запомнить с самого начала, что всего уравнений Максвелла 8, а неизвестных 12.

Это все содержание этого семестра.