
- •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
3.8.Магнитные свойства вещества
Намагниченность диэлектрика
.
Связь намагниченности в изотропном магнетике с напряженностью поля
, где
- магнитная восприимчивость.
Связь магнитной проницаемости
и магнитной восприимчивости
:
.
Связь магнитной индукции, напряженности и намагниченности магнетика
.
3.9.Система уравнений Максвелла
1..
2.
.
3..
4.
.
5.
.6.
.7.
.
Глава 4. Колебания
4.1.Гармонические колебания
Уравнение гармонических колебаний
.
Угловая частота колебаний
или
.
Скорость точки, совершающей гармонические колебания
.
Ускорение гармонических колебаний
.
Сложение однонаправленных колебаний одинаковой частоты:
-
амплитуда результирующего колебания
.
-
начальная фаза результирующего колебания
.
Уравнение траектории точки при сложении двух взаимно перпендикулярных колебаний с амплитудами
и
и начальными фазами
и
.
Дифференциальное уравнение колебаний материальной точки
.
Полная энергия механических гармонических колебаний
.
Полная энергия электромагнитных колебаний
.
Периоды колебаний гармонических колебательных систем:
-
пружинный маятник:
;
-
математический маятник:
;
-
физический маятник:
;
-
электромагнитный колебательный контур:
.
4.2.Затухающие колебания
Дифференциальное уравнение затухающих колебаний
.
Уравнение затухающих колебаний
, где
.
Угловая частота затухающих колебаний
.
Характеристики затухающих колебаний:
время релаксации
;
логарифмический декремент затухания
;
добротность колебательной системы
или
.
Добротность колебательных систем:
-
пружинный маятник:
;
-
электромагнитный колебательный контур:
.
4.3.Вынужденные колебания
Дифференциальное уравнение вынужденных механических колебаний
,
где
,
- амплитудное значение силы и круговая
частота внешнего воздействия.
Частное решение дифференциального уравнения вынужденных механических колебаний
.
Амплитуда вынужденных механических колебаний
.
Фаза вынужденных механических колебаний
.
Дифференциальное уравнение вынужденных электромагнитных колебаний
.
Частное решение дифференциального уравнения вынужденных электромагнитных колебаний
,
где
или
.
Амплитуда вынужденных механических колебаний
.
Фаза вынужденных механических колебаний
.
Амплитудное значение тока при вынужденных электромагнитных колебаниях
,
где
- полное колебание контура.
Резонансная частота вынужденных колебаний
.
Резонансная амплитуда вынужденных механических колебаний
.
Глава 5. Волны
5.1.Волновые процессы
Волновое уравнение для плоской бегущей гармонической волны, распространяющейся вдоль оси х:
,
Уравнение плоской бегущей гармонической волны
;
;
.
Уравнение сферической волны
.
Разность фаз колебаний двух точек среды, расстояние между которыми (разность хода) равно
:
.
5.2.Упругие волны
Фазовая скорость продольных волн в упругой среде:
-
в твердых телах
;
в газах
или.
Объемная плотность кинетической энергии в упругой волне
.
Объемная плотность потенциальной энергии в упругой волне
.
Объемная плотность полной энергии
или
.
Среднее за период значение объемной плотности энергии
или
.
Вектор плотности потока энергии (вектор Умова)
.
Интенсивность звука
.
Связь групповой и фазовой скорости
.
Акустический эффект Доплера
.