
- •Тема III. Постійний електричний струм. 76
- •Тема VIII Випромінювання емх.. 135
- •2. Класична теорія електромагнетизму
- •3. Два види електричних зарядів
- •На відміну від зарядів, емп розподіляється у просторі неперервно. У цьому полягає одна з істотних відмін поля від частинок у класичній (не квантовій) фізиці.
- •4. Принцип близькодії
- •5. Деякі відомості з векторного аналізу
- •Деякі формули векторного аналізу.
- •Додаток Криволінійні координати
- •1.Закон Кулона
- •1)Закон Кулона стосується точкових зарядів;
- •3. Теорема Гауса
- •4.Потенціальний характер електростатичного поля
- •5.Скалярний потенціал.
- •6.Рівняння Пуассона і Лапласа
- •7. Загальний розв’язок рівняння Пуассона
- •8.Основні завдання електростатики
- •9. Теорема єдиності.
- •10.Енергія взаємодії електричних зарядів
- •11.Енергія електростатичного поля
- •12. Нестійкість електростатичних систем. Теорема Ірншоу.
- •13.Поле системи зарядів на далеких віддалях
- •14.Квадрупольний момент
- •15.Поверхневі і об’ємні заряди. Зв’язок між векторами е, d і р.
- •16. Діелектрики. Вектор поляризації.
- •17. Полярні діелектрики.
- •18.Умови на границі поділу двох діелектриків. А)Нерозривність нормальної компоненти d.
- •Б)Нерозривність тангенціальних компонент вектора е .
- •В)Закон заломлення ліній індукції на межі поділу двох діелектриків .
- •Г) Система рівнянь Максвелла для есп в діелектриках.
- •19. Електричне поле поляризованого тіла.
- •20. Електростатичне поле в провідниках.
- •21. Метод відображень.
- •Тема III. Постійний електричний струм.
- •1. Диференціальна форма законів Ома і Джоуля-Ленца
- •2. Умови стаціонарності струмів
- •3. Рівняння неперервності (закон збереження заряду)
- •4.Фактори існування постійного струму.
- •1. Поле всередині провідника.
- •2.Механізм існування постійного струму.
- •Тема IV Стаціонарне магнітне поле.
- •1. Магнітне поле струмів. Закон Біо-Савара-Лапласа. Закон Ампера.
- •2. Вектор-потенціал магнітного поля.
- •3. Циркуляція напруженості магнітного поля.
- •4. Рівняння Максвела для магнітного поля.
- •5.Магнітне поле струмів в однорідних магнетиках. Вектор в.
- •6.Сила Лоренца.
- •7. Пондеромоторна взаємодія струмів.
- •8. Коефіцієнт взаємної індукції.
- •Тема V: Квазістаціонарне електромагнітне поле
- •2.Інтегральна та диференціальна форма закону індукції Фарадея.
- •3. Енергія магнітного поля.
- •2*.Енергія магнітного поля (строге доведення).
- •Тема VI Змінне електорамагнітне поле
- •1.Струми зміщення.
- •2. Повна система рівнянь Максвела.
- •3.Загальний розв’язок рівнянь Максвела за допомогою скалярного та векторного потенціалів.
- •4.Теорема і вектор Умова—Пойтінга. Імпульс електромагнітного поля
- •Додаток:
- •Тема VII елektpomaгнітні хвилі
- •1. Хвильове рівняння
- •2. Плоскі електромагнітні хвилі
- •4. Властивості плоскої монохроматичної електромагнітної хвилі
- •4.Електромагнітні хвилі можна представити як потік релятивістських частинок.
- •5 . Фазова і групова швидкості
- •5. Відбивання і заломлення світла на межі двох діелектриків
- •7. Розповсюдження емх у діелектрику
- •8. Розповсюдження електромагнітних хвиль у провіднику.
- •9. Скін-ефект
- •Тема VIII Випромінювання емх..
- •1.Потенціали, що запізнюються.
- •2.Поле системи зарядів на далеких віддалях.
- •3. Дипольне випромінювання.
- •4. Інтенсивність випромінювання.
- •5.Випромінювання гармонійного осцилятора.
- •6.Випромінювання рамкової антени.
- •7. Розсіювання електромагнітних хвиль зарядами.
- •8. Реакція випромінювання
- •Тема X. Електродинаміка матеріальних середовищ.
- •1.Рівняння поля в середовищі.
- •2.Усереднення рівнянь Лоренца. Зв’язок між векторами h, b, j.
- •3.Електричні властивості діелектриків. Електронна теорія орієнтаційного механізму поляризації.
- •4.Магнітні властивості речовин.
- •Тема X Релятивіська електродинаміка.
- •1. Інваріантність рівнянь Максвела відносно перетворень Лоренца.
- •2.1.Аберація світла.
- •2.2.Ефект Доплера.
- •3. Рівняння поля в тензорній формі
- •4. Перетворення електричних і магнітних полів
- •5. Інваріанти електричного і магнітного полів
3. Два види електричних зарядів
Характерною особливістю електродинамічних явищ – це наявність електричних зарядів. Електричні заряди мають атомістичну структуру. Досвід показує, що всі так звані “елементарні” заряджені частинки (електрони, протони, позитрони і т. Д.) Мають заряд ±e0, де e0 =4,8 1010 од CGSE. Заряд частинки розподілений у малому об’ємі. У більшості випадків заряди елементарних частинок можна вважати точковими. Тому, кажуть, що заряди дискретні.
Фундаментальною властивістю електричного заряду є, звичайно, його існування у двох видах, які вже давно названі позитивними і негативними зарядами. Встановлено, що всі заряджені частинки можна розділити на два класи , причому всі члени одного класу відштовхуються один від одного, притягуючи в той же час заряди другого класу.
Причина існування цієї універсальної властивості в точності невідома. Але сучасні фізики схильні розглядати позитивний і негативний заряди в основному як протилежні прояви однієї якості, так само як поняття “праве” і “ліве” є протилежними проявами властивості симетрії. Дійсно, питання симетрії, яке включає поняття правого і лівого, представляється тісно пов’язаним з цією двоякістю електричного заряду, а також з іншою фундаментальною симетрією, а саме з двома напрямками часу. Фізика елементарних частинок проливає деяке світло на ці питання.
Сучасна фізика ставить своїм завданням визначити електричну структуру всіх речовин, які зустрічаються в природі (число, розміщення і характер руху електричних частинок, з яких вони складаються) і вивести закони фізичних і хімічних явищ з основних законів взаємодії електричних зарядів і з законів їх руху, (які в мікросвіті носять квантовий характер).
Першим кроком на шляху до вирішення вказаної задачі повинно бути вияснення законів взаємодії електричних зарядів, законів електромагнітного поля.
І весь розвиток вчення про електричні і магнітні явища приводять до висновку про реальне існування ЕМП. Електромагнітне поле – особливий вид матерії. Він характеризується тим, що діє на вміщені в нього рухомі і нерухомі електричні заряди з певними силами. Залежно від того, як проявляється дія ЕМП, його умовно можна розглядати як магнітне, що діє лише на рухомі в даній системі відліку заряди. Це, звичайно, не означає, що електричне поле не діє на рухомі заряди.
Розділення електромагнітного поля на електричне і магнітне поле – відносне і залежить від вибору системи відліку. Тому в загальному випадку краще говорити про єдине електромагнітне поле.
Електричні заряди є властивістю іншого виду матерії – речовини (частинок). Будь – який рухомий заряд (заряджена частинка) оточений електромагнітним полем. Заряд нерухомий в даній системі координат (системі відліку) зв’язаний тільки з електричним полем. Так само й магніт, нерухомий в даній системі відліку зв’язаний тільки з магнітним полем. Існує і вільне ЕМП, не пов’язане з зарядами і магнітами, так звані електромагнітні хвилі. Вільне ЕМП в будь-якій системі відліку складається з електричних та магнітних складових і поширюється у вакуумі із швидкістю 3 . 1010 см/с.
ЕМП характеризується:
1) неперервним розподілом у просторі
2) проявляє дискретність структури (фотони)
3) поширюється у вакуумі із швидкістю v = с = 3 . 1010 см/с.
4) проявляє силову дію на електричні заряди