- •Введение Предмет физики и ее связь с другими науками
- •1.1. Электростатическое поле в вакууме
- •1. Электрический заряд.
- •2. Закон Кулона.
- •3. Напряженность электростатического поля
- •4. Поток вектора .
- •5. Принцип суперпозиции электростатических полей.
- •6. Теорема Гаусса.
- •7. Циркуляция вектора напряженности.
- •8. Потенциальная энергия заряда.
- •9. Потенциал электростатического поля.
- •10. Разность потенциалов
- •11. Связь между напряженностью и потенциалом.
- •12. Эквипотенциальные поверхности.
- •13. Примеры расчета наиболее важных симметричных электростатических полей в вакууме.
- •13.1. Электростатическое поле электрического диполя в вакууме.
- •13.2. Поле равномерно заряженной бесконечной плоскости.
- •13.4. Поле равномерно заряженной сферической поверхности.
- •13.5. Поле объемно заряженного шара.
- •6. Поле равномерно заряженного бесконечного цилиндра (нити)
- •1.2. Электростатическое поле в веществе
- •14. Электростатическое поле в диэлектрической среде
- •15. Поляризованность.
- •16. Диэлектрическая проницаемость среды.
- •17. Электрическое смещение.
- •18. Условия на границе раздела двух диэлектрических сред
- •19. Сегнетоэлектрики.
- •20. Проводники в электростатическом поле.
- •21. Электроемкость.
- •22. Конденсаторы.
- •23. Соединения конденсаторов.
- •24. Энергия системы неподвижных точечных зарядов.
- •25. Энергия заряженного уединенного проводника.
- •26. Энергия заряженного конденсатора.
- •27. Энергия электростатического поля.
- •28. Пондеромоторные силы.
- •1.3. Постоянный электрический ток
- •29. Постоянный электрический ток, сила и плотность тока
- •30. Сторонние силы.
- •31. Электродвижущая сила и напряжение.
- •32. Закон Ома. Электрическое сопротивление.
- •33. Сопротивление соединения проводников:
- •34. Температурная зависимость сопротивления.
- •35. Работа и мощность тока.
- •36. Закон Джоуля–Ленца.
- •37. Закон Ома для неоднородного участка цепи.
- •38. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей.
- •Электрические токи в металлах, вакууме и газах.
- •39. Электрические токи в металлах.
- •40. Основные законы электрического тока в классической теории электропроводности металлов.
- •41. Эмиссионные явления.
- •42. Газовые разряды.
- •1.4. Магнитное поле в вакууме
- •2. Рамка с током. Направление магнитного поля.
- •3. Вектор магнитной индукции.
- •4. Макротоки и микротоки.
- •6. Подобие векторных характеристик электростатического и магнитного полей.
- •7. Закон Био–Савара–Лапласа.
- •8. Магнитное поле прямого тока.
- •9. Магнитное поле в центре кругового тока.
- •10. Закон Ампера.
- •11. Взаимодействие параллельных токов.
- •12. Магнитная постоянная.
- •13. Единицы магнитной индукции и напряженности магнитного поля.
- •14. Магнитное поле свободно движущегося заряда.
- •15. Сила Лоренца.
- •16. Движение заряженных частиц в магнитном поле.
- •18. Теорема о циркуляции вектора .
- •19. Магнитное поле соленоида.
- •20. Магнитное поле тороида в вакууме.
- •21. Поток вектора магнитной индукции.
- •22. Теорема Гаусса для магнитного поля в вакууме
- •23. Потокосцепление.
- •24. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.
- •25. Работа по перемещению контура с током в магнитном поле.
- •1.5. Магнитное поле в веществе
- •37. Магнитные моменты электронов и атомов.
- •39. Намагниченность. Магнитное поле в веществе.
- •40. Закон полного тока для магнитного поля в веществе.
- •41. Условия на границе раздела двух магнетиков.
- •42. Ферромагнетики и их свойства.
- •1.6. Явление электромагнитной индукции
- •26. Опыты Фарадея.
- •27. Закон Фарадея.
- •28. Эдс индукции в неподвижных проводниках.
- •29. Вращение рамки в магнитном поле.
- •30. Вихревые токи (токи Фуко).
- •31. Индуктивность контура.
- •32. Самоиндукция.
- •33. Токи при размыкании и замыкании цепи.
- •34. Взаимная индукция.
- •35. Трансформаторы.
- •36. Энергия магнитного поля.
- •1.7. Электромагнитные колебания
- •Свободные гармонические колебания в колебательном контуре
- •Дифференциальное уравнение свободных затухающих электромагнитных колебаний в электрическом колебательном контуре и его решение.
- •Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний электромагнитных и его решение
- •Амплитуда и фаза вынужденных электромагнитных колебаний. Резонанс.
- •1.8. Переменный электрический ток
- •Резонанс напряжений
- •Резонанс токов
- •Мощность, выделяемая в цепи переменного тока
- •1.9. Уравнения максвелла. Электромагнитные волны
- •43. Вихревое электрическое поле.
- •44. Ток смещения.
- •45. Полная система уравнений Максвелла.
- •47. Электромагнитные волны.
- •48. Поперечность электромагнитных волн.
- •50. Энергия электромагнитных волн.
Министерство образования и науки Российской Федерации
ГОСУДАРСТВЕННОЕ бюджетное ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Филиал в городе Стерлитамаке
Кафедра: «Естественно-научных и общепрофессиональных дисциплин»
Р.Г. Галиева
Конспект лекций по физике
Раздел «Электричество и магнетизм»
Стерлитамак
Введение Предмет физики и ее связь с другими науками
Окружающий вас мир, все существующее вокруг вас и обнаруживаемое нами посредством ощущений представляет собой материю.
Неотъемлемым свойством материи и формой ее существования является движение. Движение в широком смысле слова — это всевозможные изменения материи — от простого перемещения до сложнейших процессов мышления.
Разнообразные формы движения материи изучаются различными науками, в том числе и физикой. Предмет физики, как, впрочем, и любой науки, может быть раскрыт только по мере его детального изложения. Дать строгое определение предмета физики довольно сложно, потому что границы между физикой и рядом смежных дисциплин условны. На данной стадии развития нельзя сохранить определение физики только как науки о природе.
Академик А. Ф. Иоффе (1880—1960; российский физик)* определил физику как науку, изучающую общие свойства и законы движения вещества и поля. В настоящее время общепризнано, что вес взаимодействия осуществляются посредством полей, например гравитационных, электромагнитных, полей ядерных сил. Поле наряду с веществом является одной из форм существования материи. Неразрывная связь поля и вещества, а также различие в их свойствах будут рассмотрены по мере изучения курса.
Физика — наука о наиболее простых и вместе с тем наиболее общих формах движения материи и их взаимных превращениях. Изучаемые физикой формы движения материи (механическая, тепловая и др.) присутствуют во всех высших и более сложных формах движения материи (химических, биологических и др.). Поэтому они, будучи наиболее простыми, являются в то же время наиболее общими формами движения материи. Высшие и более сложные формы движения материи — предмет изучения других наук (химии, биологии и др.).
Физика тесно связана с естественными науками. Эта теснейшая связь физики с другими отраслями естествознания, как отмечал академик С. И. Вавилов (1891—1955; российский физик и общественный деятель), привела к тому, что физика глубочайшими корнями вросла в астрономию, геологию, химию, биологию и другие естественные науки. В результате образовался ряд новых смежных дисциплин, таких, как астрофизика, биофизика и др.
Физика тесно связана и с техникой, причем эта связь имеет двусторонний характер. Физика выросла из потребностей техники (развитие механики у древних греков, например, было вызвано запросами строительной и военной техники того времени), и техника, в свою очередь, определяет направление физических исследований (например, в свое время задача создания наиболее экономичных тепловых двигателей вызвала бурное развитие термодинамики). С другой стороны, от развития физики зависит технический уровень производства. Физика — база для создания новых отраслей техники (электронная техника, ядерная техника и др.).
Бурный темп развития физики, растущие связи ее с техникой указывают на значительную роль курса физики во втузе: это фундаментальная база для теоретической подготовки инженера, без которой его успешная деятельность невозможна.
Предмет классической электродинамики. Границы применимости классической электродинамики.
Электродинамика – раздел учения об электричестве, в котором рассматриваются явления и процессы, обусловленные движением электрических зарядов.
