
- •Глава 3. Электричество и магнетизм
- •3.1.Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Теорема Остроградского-Гаусса
- •3.2.Потенциал электрического поля. Работа по перемещению заряда в электрическом поле. Энергия системы электрических зарядов
- •3.3.Свойства диэлектриков
- •3.4.Электрическая емкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля
- •3.5.Постоянный ток. Проводимость
- •3.6.Сила, действующая на проводник с током и движущийся заряд в магнитном поле. Магнитное поле постоянного тока. Закон полного тока. Магнитный поток
- •3.7.Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. Электромагнитная индукция.Энергия магнитного поля
- •3.8.Магнитные свойства вещества
- •4.2.Затухающие колебания
- •4.3.Вынужденные колебания
- •Глава 5. Волны
- •5.1.Волновые процессы
- •5.2.Упругие волны
- •5.3.Электромагнитные волны
- •Глава 6. Волновые явления
- •6.1.Интерференция волн
- •6.2.Дифракция волн д и ф р а к ц и я ф р е н е л я
- •Д и ф р а к ц и я ф р а у н г о ф е р а
- •6.3.Поляризация световых волн
3.5.Постоянный ток. Проводимость
Сила тока
.
Плотность электрического тока
или
.
Если в создании тока принимают участие носители заряда обоих знаков, то результирующая плотность тока будет равна
.
Сопротивление однородного проводника
.
Подвижность носителей заряда
.
Проводимость проводника
и удельная проводимость (удельная электропроводность) вещества
:
,
,
.
,
где индексами «+» и «-» отмечены величины, относящиеся к соответствующим носителям заряда.
Зависимость удельного сопротивления от температуры
.
Закон Ома:
-
для участка цепи
,
где
- напряжение на участке цепи;
-
для замкнутой цепи
.
Закон Ома в дифференциальной форме
.
Правила Кирхгофа.
Первое
правило Кирхгофа: алгебраическая сумма
сил токов, сходящихся в узле, равна нулю
.
Второе
правило Кирхгофа: в любом выделенном в
разветвленной цепи замкнутом контуре
алгебраическая сумма произведений тока
на неразветвленном участке контура на
сопротивление этого участка равна
алгебраической сумме всех ЭДС, действующих
в этом контуре
.
Работа, совершаемая электрическим полем и сторонними силами в участке цепи постоянного тока за время
:
.
Закон Джоуля-Ленца
.
Мощность тока
.
Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме
.
Уравнение ионного баланса
.
3.6.Сила, действующая на проводник с током и движущийся заряд в магнитном поле. Магнитное поле постоянного тока. Закон полного тока. Магнитный поток
Закон Ампера: сила
, действующая на элемент
проводника с током
в магнитном поле
, равна
.
Сила Лоренца: сила
, действующая на заряд
, движущийся со скоростью
в магнитном поле
, равна
.
Связь магнитной индукции и напряженности магнитного поля для изотропного магнетика
.
Закон Био-Саварра-Лапласа
.
Магнитное поле, создаваемого отрезком прямолинейного проводника с током:
.
Для
проводника с током конечной длины
,
так как
и
.
Магнитное поле на оси кругового тока радиусом
:
.
Поле
в центре витка с током
.
Магнитное поле движущегося заряда
, движущегося в вакууме со скоростью
:
.
Закон полного тока
.
Магнитное поле на средней линии тороида
.
Магнитное
поле поле соленоида конечной длины
.
Магнитный момент контура с током
.
Механический момент, действующий на контур с током, помещенный в однородное магнитное поле
.
Потенциальная энергия контура с током в магнитном поле
.
Магнитный поток вектора через произвольную поверхность
, помещенную в неоднородное поле
.
Теорема Остроградского-Гаусса для магнитного поля
.
3.7.Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. Электромагнитная индукция.Энергия магнитного поля
Работа по перемещению замкнутого контура с током в магнитном поле
.
Основной закон электромагнитной индукции
.
Разность потенциалов
на концах проводника длиной
, движущегося со скоростью
в однородном магнитном поле
:
.
Электродвижущая сила индукции
, возникающая в рамке, содержащей
витков, площадью
, при вращении рамки с угловой скоростью
в однородном магнитном поле с индукцией
:
.
ЭДС самоиндукции
, где
- индуктивность контура.
Индуктивность соленоида
.
Ток замыкания в цепи с индуктивностью
и активным сопротивлением
.
Ток после размыкания цепи
.
Энергия магнитного поля, создаваемого током
в замкнутом контуре с индуктивностью
:
.
Объемная плотность энергии магнитного поля
.