
- •3 Семестр
- •6. Магнитных зарядов не обнаружено.
- •I. Электростатика
- •1. Заряд. Закон сохранения электрического заряда
- •1. Заряд частицы – релятивистский invar.
- •2. Электрический заряд квантован.
- •2. Закон Кулона
- •3. Системы единиц
- •3). Гауссова система.
- •4. Принцип суперпозиции
- •5.Напряженность электрического поля
- •8. Работа сил электростатического поля
- •9. Задачи на вычисление и.
- •10. Энергия взаимодействия зарядов
- •11. Элементы векторного анализа
- •1) Поток векторного поля
- •3) Теорема Остроградского
- •12. Теорема Гаусса для напряженности электрического поля в
- •13. Вычисление электростатических полей в вакууме с
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
полеего 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 полеего силовая х-кавещества отзываются
на магнитное поле – намагничиваются
расчет магнитных
полей в веществеМагнитостатика.
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.