1 КУРС (Лекции по оптике и электричеству и магнетизму) / Lektsia_1_pdf-77762392
.pdfКрахалев М.Н.
Лекция №1
Постоянное электрическое поле в вакууме
Крахалев Михаил Николаевич
Крахалев М.Н.
Курс физики (III семестр)
Лекции
•Основы электричества и магнетизма (16 часов)
•Основы оптики (10 часов)
•Основы атомной и ядерной физики (4 часа)
•Лабораторные работы (30 часов)
•Экзамен
Крахалев М.Н.
План лекции №1
•Математическая справка.
•Электрический заряд. Электростатическое поле.
•Напряженность электрического поля.
•Закон Кулона. Принцип суперпозиции.
•Системы едениц СГС и СИ.
•Электрический диполь.
•Поток вектора. Электростатическая теорема Гаусса в интегральной и дифференциальной формах.
Крахалев М.Н. |
Элементы векторной алгебры |
|
Скалярные и векторные величины. Действия над векторами.
Скалярное произведение векторов |
Сложение векторов |
Векторное произведение векторов
|
ex |
ey |
ez |
|
с = |
ax |
ay |
az |
= |
|
bx |
by |
bz |
|
= (aybz - azby ) ×ex + (azbx - axbz ) ×ey + (axby - aybx ) ×ez
Крахалев М.Н.
Сведения из теории векторных полей
grad j
div
rot
¶j = ¶x ex
a = ¶ax ¶x
ex
a =
¶
¶x ax
+¶j ¶y
+¶ay ¶y
ey
¶
¶y ay
¶j ey + ¶z ez
+ ¶az ¶z
ez
¶
¶z az
Электрический заряд. Электростатическое поле.
Крахалев М.Н.
Свойства электрического заряда:
•Значение заряда не зависит от выбора инерциальной системы отсчета.
•Алгебраическая сумма зарядов в изолированной системе остается постоянной.
Элементарный заряд |
e = 1,6022·10-19 (Кл) |
Заряженные тела взаимодействуют друг с другом.
Концепция дальнодействия: электрические заряды непосредственно взаимодействуют на расстоянии, электрические и магнитные силы являются неотъемлемыми, врожденными свойствами материи.
Концепция близкодействия (полевое взаимодействие):
взаимодействие передается с помощью особого материального посредника (электромагнитного поля).
Напряженность электрического поля. Точечный заряд.
Крахалев М.Н.
Электростатическое поле – частная форма электромагнитного поля, представляющая собой вид материи посредством которого
передается |
взаимодействие |
между |
неподвижными |
электрическими зарядами (поле не изменяется во времени).
Напряженность электрического поля Е – численно равна силе,
действующей на неподвижный единичный пробный заряд (E=F/q (В/м)). Направление вектора E совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд.
Точечный заряд: заряженное тело, размерами которого можно
пренебречь по с равнению с расстояниями от этого тела до других тел, несущих электрический заряд.
Напряженность электрического поля. Точечный заряд.
Крахалев М.Н.
Объемная плотность заряда:
Поверхностная плотность заряда:
Линейная плотность заряда:
Закон Кулона.
Крахалев М.Н.
Закон Кулона: сила взаимодействия между точечными электрическими зарядами пропорциональна произведению величин этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Система СГСЭ |
Система СИ |
C=1
|
Напряженность электрического поля точечного заряда. |
Крахалев М.Н. |
Силовые линии поля. |