- •2. Классическая электродинамика. Законы электродинамики в инетегральной и дифференциальной форме
- •3. Электрический заряд и его свойства
- •11. Закон сохранения электрического заряда
- •6. Электромагнитное поле в вакууме и его действие на заряженные частицы
- •5. Сила Лоренца. Принцип суперпозиции полей
- •7. Закон Кулона и уравнение электростатики в вакууме
- •9;8. Уравнение электростатики и теорема Гаусса – Остроградского
- •12. Закон Ома и Джоуля-Ленца
- •13,14. Закон Ампера и закон Био-Савара-Лапласа
- •18. Уравнение Максвелла для стационарного магнитного поля
- •17. Уравнение Максвелла
- •21. Закон электромагнитной индукции Фарадея в интегральной и диффенциальной форме
- •22,23. Система уравнений Максвелла для электромагнитного поля в вакууме в интегральной и дифференциальной форме
- •24. Свойства системы уравнений Максвелла.
- •26. Закон сохранения электромагнитной энергии.
- •27,28. Электростатический потенциал. Уравнение Пуассона для электростатического потенциала.
- •29. Потенциал точечного заряда, системы точечных зарядов объемно распределенного заряда.
- •34.Энергия электростатического поля
- •40. Микроскопическая теория Максвелла-Лоренца.
- •41,42. Диэлектрики. Уравнения Максвелла для электростатического поля в диэлектриках
- •37.Электромагнитные волны. Волновое уравнение.
29. Потенциал точечного заряда, системы точечных зарядов объемно распределенного заряда.
На основе закона Кулона определение потенциальной точки заряда
Обобщим (3) и (2)
Применим принцип суперпозиции
(5) обобщение формулы (2) на случай системы точечных зарядов
Потенциал объемного распределения заряда
V’ объем занимаемый зарядом
Замечание!!!!
Формулы определяющие потенциал от заряженных путем обобщенных потенциалов определенных из закона Кулона Все эти вырожения должны являться решением уравнения Пуассона.
У выроженний определяющих потенциал имеется особенность при
в точке r=0
или особенно
физического смысла не имеет
Из этих выражений можно сделать вывод что потенциал убывает как
а напряженность
Вырожения для потенциала не учит свойства среды Для учета среды
34.Энергия электростатического поля
(1)
Где локализована энергия? На зарядах.
(2)
;
(3)
Энергия состоит из двух частей, где
Выводы:
Энергия электростатического поля локализована в пространстве с плотностью ω определённой соотношением (6). Это соотношение называется плотностью энергии электростатического поля.
С помощью соотношений (5) и (6) можно рассчитать энергию электростатического поля внутри и вне заряженной области, причём внутри это будет энергия взаимодействия зарядов.
. Уравнения магнитостатики в вакууме.
Были обобщены з-ны полученные опытным путём
ЗСЗ (1)
з-н Кулона (2)
(3)
(4)
(5)
система у-й. Максвелла(I)
Из
и
получим з-н. сохр. Заряда.
З-н. Кулона + з-н. БСЛ = зсз – это означает правельность системы (I).
Такая сист. у-й. Максвелла содержащей физ. Законы:
з БСЛ
з ЭМ индукции(Фарадея)
з Кулона
отсутствие свободных магнитных зарядов.
Применяется для расчёта ЭМП создаваемых зарядами и токами.
40. Микроскопическая теория Максвелла-Лоренца.
В классической теории Максвелла предполагалось, что электромагнитные поля в средах могут быть описаны путём введения некоторых постоянных, описывающих свойства среды – ε (диэлектрическая проницаемость среды), μ (магнитная проницаемость среды), σ (электропроводность).
Среды: диэлектрик, проводник, магнетик.
В рамках теории Максвелла физический смысл этих постоянных не выяснен. Предполагалось, что значение этих постоянных можно взять из опытов.
Недостатки:
Свойства среды не зависят от электромагнитного поля.
Распространение теории Максвелла на релятивистские частицы (быстродействующие частицы).
Максвелл не учитывал микроскопическое строение вещества.
После создания теории Максвелла и после проверки выводов теории возникли противоречия, которые послужили для создания микроскопической теории Лоренца.
В микроскопической теории Лоренца предполагалось, что в микромире справедливы уравнения Максвелла. Это предположение было отвергнуто квантовой механикой. Поэтому впоследствии Лоренц представил метод усреднения микроскопических величин и переписал уравнения Максвелла для среды.
Метод усреднения Лоренца в микроскопической теории.
Электромагнитные
поля являются макроскопическими:
(1) – способ усреднения микроскопических величин. => усреднённая микроскопическая величина по объёму является макроскопической величиной.
Пример:
